二级公共基础数据库系统全解.ppt

第4章 数据库系统的基本概念4.1 概念（一） 数据：用物理符号记录的可以鉴别的信息。包括文字、图形、声音等。 数据的特点：有一定的结构、有型和值之分 数据库：DB ,保存数据的“仓库”，指存储在计算机内有组织、大量的、可共享的数据集合。 DB中的数据具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可为多个用户、多个应用程序共享。 4.1 概念（二） DBMS的主要功能 数据模式定义 数据存取的物理构建 数据操纵 数据的完整性、安全性控制 数据库的并发控制与故障恢复 数据的服务 DBMS的组成部分 数据定义语言(DDL) 数据操纵语言(DML) 数据控制语言（DCL） 数据语言结构形式 交互式命令 俗主型语言 1、数据库管理系统（DBMS） 一种系统软件，负责数据库中数据的各种操作和管理，是数据库系统的核心。 2、数据库系统（右图） 数据库应用系统：由数据库系统、应用软件及应用界面三者组成。 4.1 概念（三） 3、数据库系统的基本特点： 数据的集成性、数据的高共享性与低冗余性、数据独立性（物理独立性与逻辑独立性）、数据统一管理与控制。 4、数据库系统的三级模式 概念模式：数据逻辑结构的描述； 外模式：用户的数据视图； 内模式：物理模式； 5、数据库系统的两级映射 概念模式到内模式的映射 外模式到概念模式的映射 4.1 概念（四） 4.2 数据模型（一） 数据模型概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供了一个抽象的框架。 1、E—R模型的基本概念 实体：现实世界中的事物，概念世界中的基本单位 ； 属性：事物的特性； 联系：事物间的关系。 2、 E—R模型的图示法 矩形：实体 椭圆：属性 菱形：联系 3、数据模型类型： 层次模型、网状模型、关系模型（二维表） 4、关系中的数据约束 4.2 数据模型（二） 实体完整性约束：关系的主键中属性值不能为空值，因为主键是唯一决定元组的，如为空值则其唯一性就成为不可能的了。 参照完整性约束：关系之间相互关联的基本约束，不允许关系引用不存在的元组，即在关系中的外键要么是所关联关系中实际存在的元组，要么为空值。（下页图） 用户定义的完整性约束：反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。例如某个属性的取值范围在0—100之间等。 参照完整性 4.3 关系代数（一） 关系运算以关系代数为基础。 关系的基本运算分为两类： 传统集合运算（仅涉及行，水平方向）：并、交、差、笛卡尔积 专门关系运算（涉及行、列，）：选择，投影、连接 1、传统的集合运算 4.3 关系代数（二） 并(∪)：设关系R和S有相同的结构，则R∪S由属于R或属于S的元组组成。例： 2、专门的关系运算 4.3 关系代数（三） 选择（σF(R)）：从关系中选择满足一定条件的元组。 投影（πA(R)）：从关系中选择若干属性列组成新的关系。 4.3 关系代数（四） 连接（θ）：从两个关系的笛卡尔积中选取满足一定条件的元组。有两种形式：等值连接，自然连接 等值连接(R|×|S(A=B))：从R和S的笛卡尔积中选择A，B属性值相等的元组。注： A、B是属性集合 自然连接(R|×|S)：要求A，B属性组必须相同，并在结果中去掉重复的属性列。 2、专门的关系运算 4.4 数据库设计与管理 1、数据库设计：是数据应用的核心 。 数据库设计的两种方法： 面向数据：以信息需求为主，兼顾处理需求； 面向过程：以处理需求为主，兼顾信息需求。 2、数据库的生命周期：教材 3、需求分析常用结构化分析方法和面向对象的方法 4、数据库概念设计：用E—R模型与图示法进行设计 5、数据库的逻辑设计阶段：将E—R图转换为关系 6、数据库的物理设计：主要目的是提高访问数据库的速度并有效利用空间。