(数据库原理)第2章数据库系统结构课案.ppt

数据库系统结构 数据库系统结构是全书的基础，只有掌握了这些基础知识，才能更好地学好数据库原理及其应用的具体内容。 本章首先介绍在概念设计和逻辑设计中描述数据的专业术语及其含义，然后叙述数据库的各种数据模型，最后说明了数据库系统的三级模式、二级映像功能与数据独立性。 本章目录 2.1数据模型 2.2数据库系统结构 本章小结 习 题 1.数据描述 概念设计中的数据描述 逻辑设计中的数据描述 物理存储中的数据描述 概念设计中的数据描述 （1）实体（Entity）：客观存在、可以互相区别的事物称为实体。例一名学生、一间教室、一辆汽车等。 （2）实体集（Entity Set）：性质相同的同类实体的集合，称为实体集。所有学生、所有汽车等。 （3）属性（Attribute):实体有很多特性，每一个特性称为一个属性。例如学生的学号、姓名、年龄、成绩等都是学生的属性。 （4）实体标识符（Identifier)：能唯一标识实体的属性或属性集，称为实体标识符，有时也称为关键码（Key)，学生中的学号可以作为学生实体的标识符。 逻辑设计中的数据描述 （1）字段（Field）:标记实体属性的命名单位称为字段，或数据项。与概念设计中数据描述中的属性相当。 （2）记录（Record）：字段的有序集合称为记录。与概念设计中数据描述中的实体相当。 （3）文件（File）：同一类记录的集合称为文件。与概念设计中数据描述中的实体集相当。 （4）关键码（key）：能惟一标识文件中每个记录的字段或字段集，称为记录的关键码（简称为键）。 概念设计与逻辑设计术语间的对应关系 实体 记录 属性 字段（数据项） 实体集 文件 实体标识符 关键码 数据描述有两种形式 （1）物理描述：物理数据描述指数据在存储设备上的存储方式的描述，物理数据是实际存放在存储设备上的数据。 （2）逻辑描述：逻辑数据描述指程序员或用户用以操作的数据形式的描述，是抽象的概念化数据。 数据管理软件的功能之一是把物理数据和逻辑数据相互转化。 数据模型定义(1) 数据库系统中的数据模型是对现实世界数据的抽象，能表示实体类型及实体间联系的模型称为“数据模型”（Data Model）。 数据模型的种类很多，目前被广泛使用的分为两种类型: (1) 概念模型 (2) 逻辑模型 数据模型定义(2) 一种是独立于计算机系统的数据模型，完全不涉及信息在计算机中的表示，是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为“概念数据模型”。概念模型是按用户的观点对数据建模，强调其语义表达能力，概念应该简单、清晰、易于用户理解，它是对现实世界的第一层抽象，是用户和设计人员之间进行交流的工具。这一类模型中最著名的是“实体联系模型”。 数据模型定义(3) 另一种数据模型是直接面向数据库的逻辑结构，它是对现实世界的第二层抽象，这类模型直接与DBMS有关，称为“逻辑数据模型”，也称为“结构数据模型”。这类模型有严格的定义，以便于在计算机中实现。它通常有一组严格定义的无二义性的语法和语义的数据库语言，人们可以用这种语言来定义、操纵数据库中的数据。 2.组成结构数据模型的三要素 结构数据模型描述了数据库系统中的三个方面：静态特性、动态特性和完整性约束条件。 因此该数据模型一般由数据结构、数据操作和完整性约束三要素组成，是严格定义的一组概念的集合。 （1）数据结构 数据结构用于描述系统的静态特性，是所研究的对象类型的集合。结构数据模型按其数据结构分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。 它们研究的对象是数据库的组成部分，包括两类：一类是与数据类型、内容、性质有关的对象，例如网状模型中的数据项、记录，关系模型中属性、实体等；另一类是与数据之间的联系有关的对象，例如网状模型中的联系类型、关系模型中反映联系的关系等。 （2）数据操作。 数据操作用于描述系统的动态特性，是指对数据库中各种对象及对象的实例允许执行操作的集合，包括对象的创建、增加、插入、修改和删除；对对象实例的检索与更新等。结构数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则（如定义优先级）以及实现操作的语言等。 （3）数据的完整性约束(1) 数据的完整性约束条件是一组完整性约束规则的集合。完整性约束