第02讲数据模型与数据库系统结构幻灯片.ppt

实体完整性 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。 而且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 用于描述实体之间的联系。 参照完整性一般是指多个实体（表）之间的关联关系。 一般用外码实现。 外码：取作本表（子表）属性之一的外表（父表，主表）主码。 主码值先在主表中生成，后在子表中引用 外码引用例1 学生 班 属于 (学号, 姓名, 班号, …) （班号，专业，人数, …） 外码引用例2 学生 课程 修课 （学号，姓名，…） （课程号，课程名, …） (学号, 课程号, 成绩, …) 参照完整性规则 参照完整性规则就是定义外码与主码之间的引用规则。 对于外码，一般应符合如下要求： 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 按应用语义，属性数据有： 类型与长度限制：方便计算机操作 取值范围限制：防止属性值与应用语义矛盾 语义许可取值范围约束例： 成绩取 [0 .. 100], {优、良、中、及格、不及格} 2.4 数据库系统的结构 2.4.1 三级模式结构 2.4.2 二级映象功能 2.4.3 数据库管理系统 三级模式结构 模式描述了数据库中全体数据的逻辑结构和特征。 只涉及到型的描述，不涉及具体的值。 关系模式是关系的“型”或元组结构共性的描述。 关系模式 表头 （关系模式） 元组 属性1 属性2 … 属性n 三级模式结构 外模式2 外模式n 外模式1 概念模式 内模式 … (单个用户视图) (公共用户视图) (存储视图) 概念模式是关系的。 外模式也是关系的或接近关系的，其内容来自概念模式，它最接近用户。 内模式不是关系的，它是数据的物理存储方式。 三级模式结构 外模式 也称为用户模式、子模式。 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。 用外模式定义语言表达。例，对RDB，定义视图结构。 是保证数据库安全的一个措施。 学号 姓名 性别 系别 年龄 住址 出身 学位 学分 补贴 学籍科 房产科 人事科 劳资科 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。 是数据库系统结构的中间层。 用模式定义语言表达。例，对关系数据库，定义：表头结构、属性取值范围、…。 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）。 用内模式定义语言描述。例，对RDB，定义数据文件的位置、索引的依据等。 2.4.2 二级映象功能 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。 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 模式/内模式映象 模式间的映象（DBMS基本功能之一） 维持DB数据与DB应用程序相互独立，从而使DB应用程序不随DB数据的逻辑或存储结构的变动而变动。 模式/内模式映象 当存储结构改变时，可（由DBA）用内模式定义语句，调整内模式定义，从而保持模式不变。 数据和程序物理独立（存储独立） 外模式/模式映象 当模式改变时，可用外模式/模式定义语句，调整外模式/模式映象定义，从而保持外模式不变。 数据和程序逻辑独立（概念独立） 2.4.3 数据库管理系统 DBMS是处理数据库访问的系统软件。 处理过程: 用户使用数据库语言发出一个访问请求； DBMS接受请求并分析； DBMS检查用户外模式、相应的外模式／概念模式间的映象、概念模式、概念模式／内模式间的映象和存储结构定义。 DBMS的功能和组成 源模式 和映象 计划的DML请求 非计划的DML请求 DDL 处理器 DML 处理器 查询语言 处理器 编译器 运行管理器 源模式、目标模式和映象 元数据 数据 数据字典 增强安全性和完整性约束 优化处理器 数据库管理系统的功能 数据定义 数据操作 优化和执行 数据安全和完整性 数据恢复和并发 数据字典 性能 作业 P25 10 将图书馆借书管理的E-R模型转化为关系模式 Thanks! 第2章 数据库系统结构 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 2.1 数据和数据模型 1.数据 数据是人们从实际当中抽取感兴趣的事物特征或属性。 数据有一定的格式，例如，性别是一个汉字的字符。格式的规定是数据的语法，而数据的含义是数据的语义 数据是信息存在的一种形式，只有通过解释或处理才能成为有用的信息。 通过解释、推论、