DB第2次课.ppt

第一章 绪论 1.1 数据库系统概述 1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构 1.4 数据库系统的组成 1.5 小结 数据库的定义 数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 数据库的基本特征 数据按一定的数据模型组织、描述和储存 可为各种用户共享 冗余度较小 数据独立性较高 易扩展 数据模型 模型（model）：对现实世界的抽象。 数据模型：描述数据库的结构和语义，对现实世界的数据进行抽象。 通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。 数据模型的组成要素 数据结构 数据操作 完整性约束条件 一、 数据结构 什么是数据结构 描述数据库的组成对象，以及对象之间的联系 描述的内容 与数据类型、内容、性质有关的对象 与数据之间联系有关的对象 数据结构是对系统静态特性的描述 二、数据操作 数据操作 对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作及有关的操作规则 数据操作的类型 查询 更新(包括插入、删除、修改) 数据操作(续) 数据模型对操作的定义 操作的确切含义 操作符号 操作规则（如优先级） 实现操作的语言 数据操作是对系统动态特性的描述 三、数据的完整性约束条件 数据的完整性约束条件 一组完整性规则的集合。 完整性规则：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则 用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。 数据的完整性约束条件(续) 数据模型对完整性约束条件的定义 反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。 提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。 数据模型 数据模型应满足三方面要求 能比较真实地模拟现实世界 容易为人所理解 便于在计算机上实现 能找出一个模型同时满足这三个要求吗？ 数据抽象的过程 从现实世界的信息到数据库存储的数据以及用户使用的数据是一个逐步抽象过程。根据数据抽象的级别定义了四种模型： 概念数据模型 逻辑数据模型 外部数据模型 内部数据模型（物理数据模型） 一般，在提及时省略“数据”两字。 数据抽象的过程 表达用户需求观点的数据全局逻辑结构的模型，称为“概念模型”。 表达计算机实现观点的DB全局逻辑结构的模型，称为“逻辑模型”。 表达用户使用观点的DB局部逻辑结构的模型，称为“外部模型”。 表达DB物理结构的模型，称为“内部模型”。 数据抽象的过程 数据抽象的过程 数据抽象的过程，具体步骤如下： 第1步：根据用户需求，设计数据库的概念模型，这是一个“综合”的过程。 第2步：根据转换规则，把概念模型转换成数据库的逻辑模型，这是一个“转换”的过程。 第3步：根据用户的业务特点，设计不同的外部模型，给程序员使用。 第4步：数据库实现时，要根据逻辑模型设计其内部模型。 一般，上述第1步称为DB的概念设计，第2、3步称为DB的逻辑设计，第4步称为DB的物理设计。 概念模型 概念模型的特点如下所述： 概念模型表达了数据的整体逻辑结构，它是系统用户对整个应用涉及的数据的全面描述。 概念模型是从用户需求观点出发对数据建模。 概念模型独立于硬件和软件。硬件独立意味着概念模型不依赖于硬件设备，软件独立意味着该模型不依赖于实现时的DBMS软件。 概念模型是数据库设计人员与用户之间进行交流的工具。 两个以上的实体型之间的联系 联系的属性 如：学生成绩E－R图： 六、一个实例 用E-R图表示某个工厂物资管理的概念模型 实体 仓库： 仓库号、面积、电话号码 零件 ：零件号、名称、规格、单价、描述 供应商：供应商号、姓名、地址、电话号码、帐号 项目：项目号、预算、开工日期 职工：职工号、姓名、年龄、职称 一个实例 实体之间的联系如下： (1)一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓库中。仓库和零件具有多对多的联系。用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量。 (2)一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作，仓库和职工之间是一对多的联系。职工实体型中具有一对多的联系 (3)职工之间具有领导-被领导关系。即仓库主任领导若干保管员。 (4)供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系 一个实例 概念模型 ER模型有两个明显的优点：一是简单，容易理解，真实地反映用户的需求；二是与计算机无关，用户容易接受。因此ER模型已成为软件工程的一个重要设计方法。 但是ER模型只能说明实体间语义的联系，还不能进一步说明详细的数据结构。在数据库设计时，遇到实际问题总是先设计一个ER模型，然后再把ER模型转换成计算机能实现的数据模型，譬如关系模型。 逻辑模