第2章 数据库系统结构(精品·公开课件).ppt

第一节 数据描述 一、概念设计中的数据描述 实体(Entity) 实体是客观存在、可以相互区分的事物，既可以是实际存在的对象，也可以是某种概念。例如：一个工厂、一个车间、一种操作流程等。 属性(Attribute) 事物是有特性的。反映在实体上，就是实体的属性。一个实体具有有限个属性，也可以说是这些属性的总和组成了这个实体。 一、概念设计中的数据描述 实体集(Entityset) 所有属性名完全相同的实体往往集合在一起，称为实体集。例如：全体职工就是一个实体集。为了区分实体集，每个实体集都有一个名称，即实体名。。 实体标识符(Identifier) 能惟一标识实体的属性或属性集。也称关键码，或键。 二、逻辑设计中的数据描述 字段（Field） 标记实体属性的命名单位。也称数据项。 记录（Record） 字段的有序集合。 文件（File） 同一类记录的集合。 关键码（Key） 能惟一标识文件中每个记录的字段。 三、存储介质层次及数据描述 高速缓存 主存 快闪存 磁盘 光盘 磁带 四、数据联系的描述 实体集内部（实体和实体之间）的联系 实体间的联系有三种： 同一实体集中各实体之间的联系(一元联系)。 两个实体集中各实体之间的联系(两元联系)。 三个实体集中各实体之间的联系(三元联系)。 实体间联系有三种情况： 一对一 （1：1） 一对多 （1：N） 多对多 （M：N） 四、数据联系的描述 一对一联系(1∶1) 现有实体集A和B，若对于某个联系K来说，A中每个实体至多与B中一个实体相联系，反之亦然，则称A与B对于联系K来说，具有一对一的联系，见图2―1(a) 一对多联系(1∶n) 对于联系K来说，若A中的每一实体，B中可有多个实体与之联系；但对B中的每一实体，A中最多有一个实体与之联系，则称A与B对于联系K来说是一对多联系的，见图2―1(b)。 四、数据联系的描述 多对多联系(m∶n) 对于联系K来说，若A中的每一实体，B中有多个实体与之联系，反之亦然，则称A与B对于联系K来说是多对多联系的,见图2―1(c)。 第二节 数据模型 一、数据模型的定义 数据模型分两种： 概念数据模型：用于建立信息世界的数据模型，与硬件、DBMS无关，实现方法是“实体联系模型”。 结构数据模型：直接面向数据库的逻辑结构，与硬件、DBMS有关，有三部分构成： 数据结构 数据操作 数据完整性 二、实体联系模型 在设计概念模型时,最著名、 最实用的是P.P.S.Chen（陈品山）于1976年提出的“实体―联系模型”（Entity―Relationship Approach,简称E―R模型）。 ER图中四个基本成分： 矩形框：表示实体类型 菱形框：表示联系类型 椭圆形框：表示实体类型或联系类型的属性 连线：实体与书香之间、实体与联系之间 二、实体联系模型 在E―R模型中,可以表示两个以上实体集之间的联系,称为多元联系。 二、实体联系模型 自身联系 在一个联系中,一个实体集可以出现两次或多次,扮演多个不同角色,此种情况称为实体集的自身联系。 三、层次模型 在现实世界中,有许多事物是按层次组织起来的,例如,一个学校有若干个系,一个系有若干个班级和教研室,一个班级有若干个学生,一个教研室有若干教师。 其数据库模型如图2-8 所示,可见层次模型是一棵倒挂的树。 图中系和班级、 班级和学生、 教研室和教师等都构成了双亲与子女关系,这是层次模型中最基本的数据关系。 层次模型有以下两个特点： ① 有且仅有一个结点无父结点,这样的结点称为根结点； ② 非根结点都有且仅有一个父结点。 四、网状模型 把层次模型的限制放开： 一个结点可以有一个以上的父结点,就得到网状模型。 网状模型还可以有的两个特点是： ① 可能有一个以上的结点无父结点； ② 结点与其父结点之间的联系可以不止一个。 层次模型中子女结点与双亲结点的联系是唯一的,而在网状模型中这种联系可以不唯一。 因此,在网状模型中,每一个联系都必须命名,每一个联系都有与之相关的双亲记录和子女记录。 图 2 ― 10（a）、（b）、（c）给出了几个网状模型的例子。 五、关系模型 1970年，美国IBM公司的研究员E.F.Codd在他的著名论文“Arelational Modelof Datafor Large SharedData Banks”中首先提出了关系数据模型，标志着数据库系统新时代的来临。以后，他又接连发表了多篇文章，奠定了关系数据库的理论基础。E.F.Codd于1981年荣获ACM图灵奖。 1974年，IBM公司SanJose研究室研制成功关系数据库实验系统SystemR，以后又陆续推出了新的关系数据库软件产品SQL/DS和DB2等。 五、关系模型 1980年后，各种R