数据库原理及应用教案第二章.doc

教 案 授课时间 第二周 周一12节、周三78节 授课教师 杨清波 授课班级：信息14-12 授课内容概要 2.1 数据和数据模型 2.2 概念层数据模型 2.3 组织层数据模型 2.4 数据库系统的结构 目的要求 掌握数据模型的概念、实体联系模型的基本知识、关系模型的基本知识、数据库系统的三级模式和两层映像。 重点 数据模型的概念、实体联系模型的基本知识、关系模型的基本知识 难点 实体联系模型的基本知识、关系模型的基本知识 作业布置 课后题：3、6、7、8、9、10 本章（节）参考书 《数据库系统概论(第4版)2006-05-01 《数据库原理与应用教程（第三版）》，何玉洁等，机械工业出版社，2012-09 教学方法 主要教具 多媒体、板书结合 备注 授 课 过 程 及 内 容 备 注 数据的概念：描述事物的符号记录称为数据； 数据的静态特征：数据的基本结构、数据间的联系、数据取值范围约束； 数据的动态特征：指对数据可以进行的操作以及操作规则； 一般将对数据的静态特征和动态特征的描述称为数据模型三要素。 数据模型(data model)：也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象； 通过汽车模型、飞机模型、建筑模型等直观的例子介绍数据模型，说明理想数据模型应满足的三个要求：能够真实地模拟现实世界、容易被人们理解、能够方便地在计算机上实现； 根据模型应用的不同目的，可以将模型分为两大类： （1）概念模型，从数据的语义视角来抽取模型，是按用户的观点来对数据和信息进行建模； （2）组织模型，从数据的组织层次来描述数据。 通过上图介绍从现实世界到信息世界再到机器世界的抽象过程； 概念模型：用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象、是面向用户、面向现实世界的数据模型，是与DBMS无关； 实体-联系模型（E-R图）：主要概念实体、属性、联系的含义和表示方法； 实体：具有公共性质的可相互区分的现实世界对象的集合，可以是具体的事物，也可以是抽象的概念或联系，用矩形框表示，属性用圆角矩形表示； 联系：是数据之间的关联集合，是客观存在的应用语义链，用菱形表示，联系的类型有一对一联系(1:1)、一对多联系(1:n)、多对多联系(m:n)； 关系模型：用关系（表格数据）表示实体和实体之间联系的模型； 关系示例： 学号 姓名 性别 年龄 所在系 9512101 李勇 男 19 计算机系 9512102 刘晨 男 20 计算机系 9512103 王敏 女 20 计算机系 9521101 张立 男 22 信息系 9521102 吴宾 女 21 信息系 基本概念： 元组：表中的每一行称作是一个元组，它相当于一个记录值； 属性：表中的每一列是一个属性值的集合，列可以命名，称为属性名； 候选码：表中可以惟一地确定一个元组的一个属性或最小的属性组； 主码：从候选码中选出用来唯一标识元组的候选码； 域：属性的取值范围。如性别的域为:（‘男’,‘女’）； 关系模式：二维表的结构称为关系模式，即，关系模式是二维表的表框架或表头结构， 关系模式一般表示为： 关系名（属性1，属性2，…，属性n）； 关系模型的数据完整性约束 实体完整性：是保证关系中的每个元组都是可识别的和惟一的，要求表中不允许存在如下的记录：无主码值的记录、主码值相同的记录； 参照完整性：一般是指多个实体（表）之间的关联关系，用外码来实现； 外码：取作本表（子表）属性之一的外表（父表，主表）主码，外码应符合如下要求：或者值为空，或者等于其所应用的关系中的某个元组的主码值； 用户定义的完整性也称为域完整性或语义完整性，主要用于属性取值类型与长度限制或取值范围限制； 数据库系统的结构 三级模式结构如下： 外模式：是用户对现实系统中感兴趣整体的局部数据结构的描述，是DB整体数据结构的子集或局部重构，是保证数据库安全的一个措施，一个数据库可以有多种外模式； 概念模式：也称为逻辑模式或模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据描述，一个数据库只有一种概念模式； 内模式：也称为存储模式，数据的内部存储结构描述（数据的组织与存储），一个数据库只有一种内模式； 两层映像：为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象：外模式/模式映象和模式/内模式映象，保证应用程序与数据间的逻辑独立性和应用程序、数据与存储间的物理独立性。 2