項目一認識學生管理數(shù)據(jù)庫--byanita.ppt

項目一 認識數(shù)據(jù)庫, 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識 SQL Server 2012的安裝、配置及啟動 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ),數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ) SQL SERVER 2012簡介,一、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型 三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 四、SQL Server2012簡介,信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫,1.數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)：能夠在計算機中存貯的用于描述事物的記錄符號 它包括兩個方面： 一是描述事物特性的數(shù)據(jù)內(nèi)容 二是存儲在某種媒體上的數(shù)據(jù)形式。 （數(shù)字、字母、文字、圖形、聲音、動畫、影像等。其中，使用得最多的是文字數(shù)據(jù)。）,信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫,2、數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程。 數(shù)據(jù)處理實際上就是利用計算機對各種形式的數(shù)據(jù)進行處理。 數(shù)據(jù)處理的目的是從大量的、原始的數(shù)據(jù)中抽象和推導出對人們有價值的信息以作為行動和決策的依據(jù)。,數(shù)據(jù),處理,信息,信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫 3、數(shù)據(jù)與信息,數(shù)據(jù)：可以從中得出結(jié)論的原始資料?？梢該?jù)此得出新事實的論據(jù)。 信息：知識、才智、有特定意義或作用的一條特殊數(shù)據(jù)。信息通常是對數(shù)據(jù)進行結(jié)合、比較與計算的結(jié)果。,信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫 3、數(shù)據(jù)與信息,以測試成績?yōu)槔喝绻粋€班級中的每名學生都收到一個數(shù)值分數(shù)，則通過這些分數(shù)可以計算出班級平均分數(shù)。然后通過班級平均分數(shù)又可以計算出學校的平均分數(shù)。數(shù)據(jù)庫軟件可以將記錄/存儲的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有用的信息。 數(shù)據(jù)：每名學生的測試分數(shù)都是一條數(shù)據(jù)。 信息：班級的平均分數(shù)或?qū)W校的平均分數(shù)。,信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫,4、數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫（DataBase 簡稱DB）是按一定組織結(jié)構(gòu)存貯在計算機中相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。它不僅包括數(shù)據(jù)本身，而且還包括相關(guān)事物間的聯(lián)系。 數(shù)據(jù)庫可以被多個用戶、多個應(yīng)用程序共享。 對數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和檢索由系統(tǒng)軟件統(tǒng)一進行。 數(shù)據(jù)庫通常由數(shù)據(jù)庫管理員(DBA) 進行管理。,信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫 4、數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展,如何管理大量的、持久的、共享的數(shù)據(jù)？ 人工管理階段 文件管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展,1.人工管理階段(20世紀50年代中期以前) 這時計算機的應(yīng)用還不是很廣，主要用于科學計算。沒有直接存取的設(shè)備，沒有操作系統(tǒng)及管理數(shù)據(jù)的軟件。 特點: a.數(shù)據(jù)不長期保存，隨時用隨時輸入； b.系統(tǒng)中沒有對數(shù)據(jù)進行管理的軟件;數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序管理； c. 數(shù)據(jù)不能共享，與應(yīng)用程序是一體的； d.由應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是面向程序的，數(shù)據(jù)不具有獨立性;,數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展,1.人工管理階段(20世紀50年代中期以前) 這時計算機的應(yīng)用還不是很廣，主要用于科學計算。沒有直接存取的設(shè)備，沒有操作系統(tǒng)及管理數(shù)據(jù)的軟件。,數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展,2.文件管理階段(20世紀50年代后期至60年代中期)，出現(xiàn)了磁盤等直接存取設(shè)備。軟件上出現(xiàn)了專門的管理數(shù)據(jù)的軟件。 特點: a.程序與數(shù)據(jù)有了一定的獨立性; b.程序和數(shù)據(jù)分開存儲，有了程序文件和數(shù)據(jù)文件的區(qū)別; c.數(shù)據(jù)文件可以長期保存 但是 a.數(shù)據(jù)冗余度大， b.缺乏數(shù)據(jù)獨立性。 d.不支持并發(fā)訪問,如一個excel文件只能一人打開修改。 e.無安全控制功能。,數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展,3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（20世紀60年后期以后） a.數(shù)據(jù)庫技術(shù)能有效的管理和存取大量的數(shù)據(jù)，避免了以上兩階段的缺點，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少數(shù)據(jù)冗余；采用特定的數(shù)據(jù)模型；具有較高的數(shù)據(jù)獨立性；有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制功能。 b.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)又經(jīng)歷了三個階段：網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、層次數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。 c.桌面型關(guān)系數(shù)據(jù)庫: FoxBase、Visual Foxpro 、Access等 d.大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有: SQL Server、DB2、Oracle、Sybase、Informix等。,數(shù)據(jù)庫理論的發(fā)展 3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段,數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ) SQL SERVER 2012簡介,一、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型 三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 四、SQL Server2012簡介,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型,計算機不能直接處理現(xiàn)實世界中的具體事物，所以必須把這些具體事物轉(zhuǎn)換成計算機能夠處理的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)要通過數(shù)據(jù)模型對其進行模擬和抽象。 根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將這些模型分為兩大類，它們分別屬于兩個不同的層次。 第一類：概念層模型。（按用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計） 另一類：組織層數(shù)據(jù)模型。（按計算機的觀點對數(shù)據(jù)建模，用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(xiàn)）,數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型一般應(yīng)滿足三個要求： 第一要能夠比較真實地模擬現(xiàn)實世界； 第二要容易被人們理解； 第三要能夠很方便地在計算機上實現(xiàn)。 指用什么樣的結(jié)構(gòu)來組織數(shù)據(jù) 與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關(guān)。 主要包括： 層次模型（用樹型結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)） 網(wǎng)狀模型（用圖型結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)） 關(guān)系模型（用簡單二維表結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)）,層次模型,層次模型是數(shù)據(jù)庫中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用層次模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。用樹型結(jié)構(gòu)表示實體類型以及實體間的聯(lián)系是層次模型的主要特征。 層次模型的一個最基本的特點是，任何一個給定的記錄值(也稱為實體)只有按照其路徑查看時，才能顯出它的全部意義。沒有一個子記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在。 缺點：結(jié)構(gòu)呆板、要保留大量的索引文件、數(shù)據(jù)冗余,層次模型,圖1-1 層次模型示意圖,網(wǎng)狀模型,在現(xiàn)實世界中事物之間的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系的，用層次模型表示非樹形結(jié)構(gòu)是很不直接的，網(wǎng)狀模型則可以克服這一弊端。 用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型。在網(wǎng)狀模型中，一個子結(jié)點可以有多個父結(jié)點，在兩個結(jié)點之間可以有一種或多種聯(lián)系。 缺點：指針數(shù)據(jù)增加數(shù)據(jù)量，指針的建立和維護是非常大的任務(wù)。,圖1-2 網(wǎng)狀模型示意圖,關(guān)系模型,關(guān)系模型是目前最常用的一種數(shù)據(jù)模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。 在關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)在用戶觀點下的邏輯結(jié)構(gòu)就是一張二維表。每一張二維表稱為一個關(guān)系（relation）。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，信息被保存在二維表格中，稱之為表（Table）,一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫包含多個數(shù)據(jù)表，每個表又包含行（記錄）和列（字段）。,關(guān)系模型,優(yōu)點： 關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用； 關(guān)系模型具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性。 缺點： 許多操作都要求在文件中順序查找滿足特定關(guān)系的數(shù)據(jù)，可能花費很多時間。,學生成績關(guān)系圖,學生課程成績表,課程表,學生表,表和表之間是相互關(guān)聯(lián)的。 表與表之間可以通過公共字段(關(guān)鍵字)建立關(guān)系。 關(guān)鍵字分為:主關(guān)鍵字（簡稱主鍵） 外部關(guān)鍵字（簡稱外鍵） 主鍵是指表中的一列或多列的組合，該列的值可以唯一的標識表中的記錄。 外鍵是指表B中含有與另一個表A的主鍵相對應(yīng)的列，那么該列在表B中稱為外鍵。,關(guān)系模型,數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ) SQL SERVER 2012簡介,一、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型 三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 四、SQL Server2012簡介,關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)(Data) 數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實世界事物的符號記錄，是用物理符號記錄的可以鑒別的信息。 數(shù)據(jù)庫 (DataBase，DB) 是存放數(shù)據(jù)的倉庫，是相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合。準確的說是長期存在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。它不僅包括描述事物的數(shù)據(jù)本身，而且包括相關(guān)事物之間的聯(lián)系。,關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System，DBMS） 用戶創(chuàng)建、管理和維護數(shù)據(jù)庫必須有相應(yīng)的計算機軟件，即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。是對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理的計算機軟件，是位于用戶與操作系統(tǒng)之間 。 DBMS能定義數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)，提供數(shù)據(jù)的操縱機制，維護著數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性和可靠性。,如今的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)大多數(shù)都是建立在關(guān)系模型上的，因此稱為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(Relation DataBase Management System，RDBMS)。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）和用戶構(gòu)成。,數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ) SQL SERVER 2012簡介,一、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型 三、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 四、SQL Server2012簡介,SQL Server 2012簡介,1、SQL Server發(fā)展 SQL Server是微軟公司推出的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQL是Structured Query Language的縮寫，表示“結(jié)構(gòu)化查詢語言”。 用戶可以管理數(shù)據(jù)庫、設(shè)計開發(fā)應(yīng)用程序。 C/S（客戶機/服務(wù)器）工作模式，它使用Transact SQL語言在服務(wù)器與客戶機間傳送請求和答復(fù)。 B/S（瀏覽器/服務(wù)器）工作模式，SQL Server 2012與XML結(jié)合下支持實現(xiàn)。 7個版本，企業(yè)版（Enterprise Edition）、商業(yè)智能(business edition)、網(wǎng)絡(luò)版(web Edition)、標準版(Standard Edition)、簡易版(Express Edition)，以及express with advanced services、express with tools。,2、 SQL Server 2012重要功能,綜合的、完整的數(shù)據(jù)平臺,企業(yè)數(shù)據(jù)管理,數(shù)據(jù)庫開發(fā),商業(yè)智能,第三方應(yīng)用程序,Microsoft SQL Server,管理工具,綜合的、完整的數(shù)據(jù)平臺,項目一 認識學生管理數(shù)據(jù)庫, 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識 SQL Server 2012的安裝、配置及啟動 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ),出現(xiàn)版本兼容問題時，有兩個選擇： 選擇一：安裝2012以前的版本，例如sql server2005。下載地址：ftp:/FTP.ITBM.NSU.EDU.CN/soft/數(shù)據(jù)庫/sqlserver2005/ 這個文件夾下后綴名為.iso的為安裝文件，下載到本地電腦后右鍵點擊解壓縮后，點擊setup.exe進行安裝。安裝步驟祥見ftp上的sqlserver2005安裝圖解（中文） Win7用戶在安裝完成后需要繼續(xù)安裝補丁，在ftp:/FTP.ITBM.NSU.EDU.CN/soft/數(shù)據(jù)庫/sqlserver2005/ 這個文件夾下后綴名為.exe的文件，雙擊安裝。步驟自行揣摩。,選擇二： （推薦） 重裝win7系統(tǒng)，在這里介紹一個簡單的重裝方法，大家可以嘗試一下，如果不行，再試下傳統(tǒng)的系統(tǒng)重裝。Win7系統(tǒng)安裝軟件下載地址：ftp:/FTP.ITBM.NSU.EDU.CN/oracle/裝機軟件/win7系統(tǒng) 進入這里之后，將文件pgos.ccWin7X32CJ-V201110.iso下載到本地電腦上，解壓縮之后，點擊“安裝系統(tǒng).exe”，在彈出的窗口中選擇第一個選項，后面會自動安裝系統(tǒng)，時間大概20分鐘。 系統(tǒng)重裝好后，就可以正常地進行sqlserver2012的安裝了。,虛擬機,如果上述地址下載的安裝文件不能安裝，則到ftp:/FTP.ITBM.NSU.EDU.CN/oracle/ 下的“其他虛擬機”中下載以下兩個中的任意一個 1.虛擬機 Vmware 2.虛擬機 Vpc 注：虛擬機在下載到電腦后，按如下操作：打開文件夾“虛擬機VPC”雙擊“setup”進行安裝-安裝完成后點擊“開始”-“所有程序”-“microsoft virtual pc”進行初次使用設(shè)置。,虛擬機,注（續(xù)）： 初次設(shè)置：點擊next選擇add an existing virtual machine點擊next點擊browse,選擇下載的“虛擬機vpc”文件夾下的“xp(sql2005-b1)”文件點擊“打開”點擊next點擊finish點擊ok. 設(shè)置完成后點擊“開始”-“所有程序”-“microsoft virtual pc”點擊start開啟虛擬機進行使用。,虛擬機,注（續(xù)2）： 學習結(jié)束，不需使用虛擬機時，點擊右上方的“關(guān)閉”按鈕，選擇“turn off”即可。 虛擬機上已安裝有sql server 2005，可直接使用。這是為了解決部分電腦配置導致的無法安裝SQL server 2005的問題，方便同學們進行后續(xù)的學習和練習。,2、SQL Server 2012安裝過程中的相關(guān)知識介紹 安裝組件選項,.,2、SQL Server 2012安裝過程中的相關(guān)知識介紹 安裝SQL Server 實例,默認實例 此實例由運行它的計算機的網(wǎng)絡(luò)名稱來標識 命名實例 命名實例由計算機網(wǎng)絡(luò)名稱加實例名來標識,2、SQL Server 2012安裝過程中的相關(guān)知識介紹 SQL Server 服務(wù),服務(wù) 使用域用戶賬戶 指定一個使用Windows 驗證的域用戶 賬戶 使用 Local Service 賬戶 一種內(nèi)置的特殊賬戶，類似于授權(quán) 用戶賬戶 使用 Network Service 賬戶 使用計算機賬戶憑據(jù)來訪問網(wǎng)絡(luò)資源,2、SQL Server 2012安裝過程中的相關(guān)知識介紹 數(shù)據(jù)庫身份驗證簡介,Windows 驗證 SQL Server驗證 混合驗證模式,2、SQL Server 2012安裝過程中的相關(guān)知識介紹 排序規(guī)則注意事項,Windows 排序規(guī)則 基于Windows 相關(guān)區(qū)域設(shè)置規(guī)則 SQL 排序規(guī)則 當指定 SQL 排序規(guī)則時，SQL Server 沿用了 SQL Server 早期版本中指定的代碼頁號和排序次序的常見組合屬性 默認排序規(guī)則和排序次序 如果未指定排序規(guī)則或選擇排序次序，則 SQL Server 將應(yīng)用此默認值,3、SQL Server 服務(wù)器的后臺服務(wù),SQL Server 2012安裝安畢后，其服務(wù)器端組件是以“服務(wù)”的形式在計算機系統(tǒng)中運行，“服務(wù)”是一種在后臺運行的應(yīng)用程序?？梢栽诓僮飨到y(tǒng)【管理工具】的【服務(wù)】中查看。 (1)SQL Server 數(shù)據(jù)引擎，是SQL Server 2012的核心服務(wù)。 (2)SQL Server Active Directory Helper 支持與活動目錄Active Directory的集成。 (3)SQL Server Agent 代理服務(wù)，按計劃自動執(zhí)行數(shù)據(jù)庫管理員安排的作業(yè) (4)SQL Server Analysis Services 提供聯(lián)機分析處理（OLAP）和數(shù)據(jù)挖掘的服務(wù)。 (5)SQL Server Browser 提供連接信息,3、SQL Server 服務(wù)器的后臺服務(wù),(6)SQL Server FullText Search 快速創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的全文索引 (7)SQL Server Integration Services 執(zhí)行工作流功能的任務(wù) (8)SQL Server Reporting Services 管理、執(zhí)行、呈現(xiàn)、計劃和傳遞報表。 (9)SQL Server VSS Writer 它是SQL Server編寫服務(wù)器,4、SQL Server 客戶端上的管理工具,(1). SQL Server Management Studio,4、SQL Server 客戶端上的管理工具,(1). SQL Server Management Studio,4、SQL Server 客戶端上的管理工具,(2)Reporting Services配置 它是用于報表服務(wù)配置，管理報表服務(wù)器。在【開始】|【所有程序】|【Microsoft SQL Server 2012】|【配置工具】菜單中。 (3)SQL Server Configuration Manager SQL Server配置管理器，用于管理與SQL Server有關(guān)的連接服務(wù)。在【開始】|【所有程序】|【Microsoft SQL Server 2012】|【配置工具】菜單中。 (4)SQL Server錯誤和使用情況報告 在【開始】|【所有程序】|【Microsoft SQL Server 2012】|【配置工具】菜單中。 (5).外圍應(yīng)用配置器工具,4、SQL Server 客戶端上的管理工具,(6)SQL Server Profiler 它是SQL Server事件探查器，用于從服務(wù)器上捕獲SQL Server 2012事件的工具?？梢圆檎覍е耂QL Server運行慢的查詢；捕獲導致某個問題的SQL語句；監(jiān)視SQL Server性能等。它在【開始】|【所有程序】|【Microsoft SQL Server 2012】|【性能工具】菜單中。 (7)數(shù)據(jù)庫引擎優(yōu)化顧問 可以完成對數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化。它在【開始】|【所有程序】|【Microsoft SQL Server 2012】|【性能工具】菜單中。 (8)Visual Studio 2010 利用它可以創(chuàng)建與SQL Server 2012相連的Analysis Services項目、Integration Services項目、報表服務(wù)器項目和報表模型項目等。它在【開始】|【所有程序】|【Microsoft Visual Studio 2010】中。,【任務(wù)分析】 本任務(wù)要完成四個子任務(wù)： 任務(wù)5.1 SQL Server服務(wù)器的啟動、暫停和關(guān)閉 任務(wù)5.2 啟動SQL Server Management Studio,5、啟動和配置SQL Server 2012,任務(wù)5.1 SQL Server服務(wù)器的啟動、暫停和關(guān)閉,單擊“開始”“程序”“Microsoft Server 2012”“配置工具”“SQL Server 2012 Configuration Manager”菜單，可以啟動SQL Server 2012配置管理器,任務(wù)5.2 啟動SQL Server Management Studio,單擊“開始”“程序”“Microsoft SQL Server 2012”，選擇SQL Server Management Studio”菜單命令,進入“連接到服務(wù)器”對話框，在“服務(wù)器名稱”中選擇相應(yīng)的服務(wù)器，“身份驗證”選擇“Windows身份驗證” ，單擊“連接”按鈕，進入Microsoft SQL Server Management Studio，可以進行數(shù)據(jù)庫的管理,項目一 認識數(shù)據(jù)庫, 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識 SQL Server 2012的安裝、配置及啟動 關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ),關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ),關(guān)系模型及其三個要素 關(guān)系完整性約束 關(guān)系代數(shù)的基本運算和應(yīng)用 SQL Server的基本架構(gòu)和基本構(gòu)成 SQL Server數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu),關(guān)系概念,關(guān)系通俗的講就是二維表格，也是人們在日常生活中最常見到的表格數(shù)據(jù)。 關(guān)系的基本概念源于數(shù)學。 關(guān)系的形式定義，以及相關(guān)的概念和術(shù)語。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,設(shè)D1，D2，Dn為任意集合，定義D1，D2，Dn 的笛卡兒積為： 其中集合的每一個元素（d1，d2，dn）稱作一個n元組，簡稱元組，元組中每一個di稱作元組的一個分量。,笛卡兒積（定義）,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,舉例,D1=s2，s4，s7，s9 D2=管理學，經(jīng)濟學，運籌學 則,D1D2=(s2，管理學)，(s2，經(jīng)濟學)，(s2，運籌學)， (s4，管理學)，(s4，經(jīng)濟學)，(s4，運籌學)， (s7，管理學)，(s7，經(jīng)濟學)，(s7，運籌學)， (s9，管理學)，(s9，經(jīng)濟學)，(s9，運籌學),數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,排列成表格,笛卡兒積是二維表格？,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,形式化的關(guān)系定義,笛卡兒積 的任意一個子集稱為 上的一個n元關(guān)系。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系是笛卡爾積的子集、是表格,取子集，并將D1、D2分 別命名為學號和課程名稱,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系數(shù)據(jù)庫中關(guān)系的性質(zhì),每一個分量必須是不可分的最小數(shù)據(jù)項。 列的個數(shù)和每列的數(shù)據(jù)類型是固定的，即每一列中的分量是同類型的數(shù)據(jù)，來自同一個值域。 不同的列可以出自同一個值域，每一列稱為屬性，每個屬性要給予不同的屬性名。 列的順序是無關(guān)緊要的，即列的次序可以任意交換，但一定是整體交換，屬性名和屬性值必須作為整列同時交換。 行的順序是無關(guān)緊要的，即行的次序可以任意交換。 元組不可以重復(fù)，即在一個關(guān)系中任意兩個元組不能完全一樣。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,基本概念和術(shù)語,關(guān)系 屬性 值域 元組 分量 關(guān)系模式 關(guān)系模型 關(guān)系數(shù)據(jù)庫,候選關(guān)鍵字 主關(guān)鍵字,主屬性 非主屬性,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,參照關(guān)系與被參照關(guān)系,外部關(guān)鍵字 參照關(guān)系 被參照關(guān)系,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,思考題,為什么說關(guān)系的概念源于數(shù)學？ 為什么把關(guān)系可以稱作表格或二維表？ 值域是個什么概念？它和列有什么關(guān)系？ 關(guān)系有哪些基本性質(zhì)？如果有表格或二維表不滿足其中的某個性質(zhì)，這樣的表格或二維表是關(guān)系嗎？,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,思考題,討論關(guān)系、關(guān)系模式、關(guān)系模型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的概念。 討論屬性、值域、元組、分量的概念。 討論主屬性、非主屬性、候選關(guān)鍵字、主關(guān)鍵字、外部關(guān)鍵字的概念。 討論參照關(guān)系、被參照關(guān)系的概念。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,2.2 關(guān)系數(shù)據(jù)模型,關(guān)系數(shù)據(jù)模型就是用關(guān)系來表示現(xiàn)實世界中實體以及實體和實體之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的三要素,關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 關(guān)系數(shù)據(jù)操作 關(guān)系數(shù)據(jù)完整性約束,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如何表示現(xiàn)實世界中的實體及其聯(lián)系？ 在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，現(xiàn)實世界中的實體及實體與實體之間的聯(lián)系均用關(guān)系來表示。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系操作集合,在關(guān)系上能進行哪些操作？,傳統(tǒng)的集合運算 并 交 差 廣義笛卡爾積 專門的關(guān)系運算 選擇 投影 連接 除 關(guān)系數(shù)據(jù)操作 查詢 插入 刪除 修改,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系完整性約束,在數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)完整性是指保證數(shù)據(jù)正確的特性。數(shù)據(jù)完整性是一種語義概念，它包括兩方面的內(nèi)容： 與現(xiàn)實世界中應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)的相容性和正確性； 數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)之間的相容性和正確性。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,關(guān)系完整性約束,實體完整性 參照完整性 用戶定義完整性,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,實體完整性規(guī)則,實體完整性的目的是要保證關(guān)系中的每個元組都是可識別和唯一的。,實體完整性規(guī)則：若屬性A是關(guān)系R的主屬性，則屬性A不可以為空值。,空值？,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,實體完整性,實體完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，也稱作是關(guān)系的不變性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以用主關(guān)鍵字實現(xiàn)實體完整性（非主關(guān)鍵字的屬性也可以說明為唯一和非空值的），這是由關(guān)系系統(tǒng)自動支持的。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,參照完整性規(guī)則,什么是參照完整性？,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,參照關(guān)系和被參照關(guān)系,設(shè)F是關(guān)系R的一個屬性或?qū)傩越M，但不是關(guān)系R的關(guān)鍵字，另外有主關(guān)鍵字為K的關(guān)系S。如果關(guān)系R的屬性或?qū)傩越MF與關(guān)系S的主關(guān)鍵字K相對應(yīng)，則稱F是關(guān)系R的外部關(guān)鍵字，并稱關(guān)系R是參照關(guān)系、S是被參照關(guān)系（或目標關(guān)系）。關(guān)系R和S可以是同一個關(guān)系。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,參照完整性規(guī)則,如果屬性（或?qū)傩越M）F是關(guān)系R的外部關(guān)鍵字，它與關(guān)系S的主關(guān)鍵字K相對應(yīng)，則對于關(guān)系R中每個元組在屬性（或?qū)傩越M）F上的值必須為： 或者取空值（F的每個屬性均為空值）； 或者等于S中某個元組的主關(guān)鍵字的值。,參照完整性也是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，是關(guān)系的另一個不變性。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,用戶定義完整性,滿足用戶特定需求的數(shù)據(jù)完整性約束： 屬性的取值范圍 屬性值必須唯一 屬性不可以取空值 屬性之間必須滿足某種關(guān)系 ,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,思考題,什么是數(shù)據(jù)模型？什么是關(guān)系數(shù)據(jù)模型？ 關(guān)系數(shù)據(jù)模型有哪幾個要素？并說明這些要素所包含的內(nèi)容。 討論實體完整性規(guī)則，它涉及哪些概念？ 討論參照完整性規(guī)則，它涉及哪些概念？ 用戶定義完整性可以完成哪些方面的約束？ 分別討論實體完整性約束和參照完整性約束是如何實現(xiàn)的。 討論關(guān)系完整性約束在保證數(shù)據(jù)正確性方面是如何發(fā)生作用的？,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,2.3 關(guān)系代數(shù),關(guān)系代數(shù)是實現(xiàn)關(guān)系操作的一種方法，是理解關(guān)系操作的基礎(chǔ)。,傳統(tǒng)的集合運算 并運算 交運算 差運算 廣義笛卡爾積,專門的關(guān)系運算 選擇運算 投影運算 連接運算 除運算,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,集合的并運算,如果關(guān)系R和關(guān)系S都是n元關(guān)系，并且對應(yīng)的屬性出自同一個值域，則關(guān)系R和關(guān)系S的集合并運算可以記作： R S = t | t R t S ,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,集合的交運算,如果關(guān)系R和關(guān)系S都是n元關(guān)系，并且對應(yīng)的屬性出自同一個值域，則關(guān)系R和關(guān)系S的集合交運算可以記作： R S = t | t R t S ,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,集合的差運算,如果關(guān)系R和關(guān)系S都是n元關(guān)系，并且對應(yīng)的屬性出自同一個值域，則關(guān)系R和關(guān)系S的集合差運算可以記作：,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,設(shè)R為m元關(guān)系，S為n元關(guān)系，并且 r=(r1,r2,rm)R s=(s1,s2,sn)S 則 稱為元組的連串。這是一個（m+n）元組，前m個分量為R中的一個m元組，后n個分量為S中的一個n元組。,元組的連串,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,集合的廣義笛卡爾積運算,設(shè)R和S是兩個關(guān)系，如果R是m元關(guān)系、有k個元組，S是n元關(guān)系、有l(wèi)個元組，則廣義笛卡爾積RS是一個m+n元關(guān)系、有kl個元組。廣義笛卡兒積可以記作：,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與設(shè)計,專門關(guān)系運算,選擇運算 投影運算 連接運算