《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念》PPT課件.ppt

1 Databasetheroyanddesign數(shù)據(jù)庫原理與設(shè)計(jì) Teacher LiuXinliang劉新亮Department informationmanagement 信息管理系 QQ 569489372E Mail liuxinliang2008 liuxinl 目錄 第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第2章關(guān)系模型與關(guān)系代數(shù)第3章數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)第4章數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)第5章數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化第6章數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)第7章數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作第8章數(shù)據(jù)庫應(yīng)用設(shè)計(jì)與開發(fā)第9章數(shù)據(jù)庫管理第10章XML與關(guān)系數(shù)據(jù)庫第11章系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 2 本課程的學(xué)習(xí)方法 理解基本原理獨(dú)立動(dòng)手操作理解上機(jī)操作簡(jiǎn)稱為 看書 上機(jī) 總結(jié) 3 本課程的考核方式 平時(shí)占40 50 說明 平時(shí)部分由出勤 10 上課表現(xiàn) 10 上機(jī)報(bào)告 10 上機(jī)表現(xiàn) 10 四部分組成 期末占 說明 期末采用閉卷考試 時(shí)間100分鐘 4 本課程的要求 一 手機(jī)關(guān)機(jī)或震動(dòng)二 不要講與上課無關(guān)的話三 不要替別人出勤 5 6 第一章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例分析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成部分?jǐn)?shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程數(shù)據(jù)模型 7 1 1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例 1 教學(xué)管理系統(tǒng) 2 超市信息管理系統(tǒng) 8 1 教學(xué)管理系統(tǒng)使用的表 表1 2教師 學(xué)生表 教師表 1 超市管理系統(tǒng)使用的表 超市的進(jìn)貨管理 商品交易 庫存管理 人員管理等管理工作都需要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持 如供應(yīng)商 商品 價(jià)格 庫存 銷售 現(xiàn)金帳 支票帳和人員等信息 如表1 6 表1 9所示 主要解決核算和管理 數(shù)據(jù)的傳送 管理數(shù)據(jù)的提取分析 基礎(chǔ)信息的集中維護(hù)等 供應(yīng)商 商品表 10 1 2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 人工管理階段計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 人工管理的缺點(diǎn) 20世紀(jì)50年代 1 數(shù)據(jù)不保存 2 程序員工作量大 3 數(shù)據(jù)面向程序 12 計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)的缺點(diǎn) 50年代到60年代中期優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 長期保存 文件形式多樣化 數(shù)據(jù)和程序之間有一定的獨(dú)立性 缺點(diǎn) 1 數(shù)據(jù)很難共享2 數(shù)據(jù)冗余3 數(shù)據(jù)獨(dú)立性差4 數(shù)據(jù)控制困難 13 1 2 1計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng) 銷售部人事部工程部文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的方法 數(shù)據(jù)管理程序 報(bào)表生成程序 銷售文件 職工文件 工程文件 14 1 2 2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法 15 1 3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概述 數(shù)據(jù)庫 是指長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi) 有組織的 統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合 軟件硬件用戶 1 3 1基本概念 17 1 3 2DBMS的作用 18 數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的管理數(shù)據(jù)庫維護(hù) 2 DBMS的基本功能 19 1 4數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型 模型 理解兩個(gè)概念 20 模型的定義 在韋伯斯特詞典中把模型定義成 對(duì)不能直接觀察的事物進(jìn)行形象的描述和模擬 換句話說 模型是對(duì)客觀世界中復(fù)雜對(duì)象的抽象描述 21 數(shù)據(jù)模型的定義與組成 在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中 用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu) 包括數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)的操作 完整性約束條件三部分組成 22 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) 描述對(duì)象與對(duì)象之間的聯(lián)系 是系統(tǒng)靜態(tài)的描述 數(shù)據(jù)的操作 數(shù)據(jù)庫中對(duì)各對(duì)象操作的集合 包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則 是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的描述 完整性約束條件 是一組完整性規(guī)則 數(shù)據(jù)模型的定義與組成 23 模型的作用比喻 建樓房 24 學(xué)生 課程 教師 成績(jī) 教室 教材等 概念模型 概念設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建過程 層次模型 網(wǎng)絡(luò)模型 關(guān)系模型 數(shù)據(jù)庫 25 數(shù)據(jù)模型的分類 概念模型 實(shí)現(xiàn)模型 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型 26 1 4 1概念模型 在概念上表示數(shù)據(jù)庫中將存儲(chǔ)一些什么信息 而不管這些信息在數(shù)據(jù)庫中是怎么實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的 概念模型獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的硬件 軟件和DBMS 最常見的概念模型是實(shí)體 聯(lián)系 E R 模型 27 概念模型 一 3個(gè)世界的劃分 28 概念模型 二 第一級(jí)抽象信息世界是客觀世界在人們頭腦中的反映和抽象 現(xiàn)實(shí)中的事物被抽象為信息世界中的實(shí)體 那什么是實(shí)體 實(shí)體的作用是什么 29 概念模型 二 第一級(jí)抽象的基本概念1 實(shí)體 客觀存在的并可相互區(qū)別的事物 實(shí)體可以是人 也可以是物 可以是實(shí)際的東西 也可以指概念性的東西 還可以指事物與事物之間的聯(lián)系 Eg1 學(xué)生 教師 課程Eg2 UFO 30 概念模型 二 第一級(jí)抽象的基本概念2 實(shí)體集 性質(zhì)相同的同類實(shí)體的集合 Eg1 所有的學(xué)生 全體教師 所有課程3 屬性 實(shí)體所具有的某一特征 注 型與值分別指名稱和數(shù)值4 實(shí)體型 指若干個(gè)屬性型組成的集合表征一個(gè)實(shí)體的類型 簡(jiǎn)稱實(shí)體型 表示方法 實(shí)體名 屬性名1 屬性名2 31 概念模型 二 第一級(jí)抽象的基本概念5 實(shí)體鍵 碼 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约?Canyougivesomeexamples 6 聯(lián)系實(shí)體型內(nèi)部聯(lián)系 屬性與屬性實(shí)體型之間的聯(lián)系 實(shí)體集之間實(shí)體性之間聯(lián)系有 一對(duì)一 一對(duì)多 多對(duì)多whatdoyouthink importantexamples 32 概念模型 三 第二級(jí)抽象 33 1 4 2實(shí)現(xiàn)模型 實(shí)現(xiàn)模型側(cè)重于描述在數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的方法 主要有層次 網(wǎng)絡(luò)和關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?分別對(duì)應(yīng)層次 網(wǎng)絡(luò) 關(guān)系 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng) 所以實(shí)現(xiàn)模型依賴于DBMS 34 1層次數(shù)據(jù)模型 倒置樹 36 層次模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系的方法 層次結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)系的方法是鏈指針 參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí) 37 層次結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn) 層次結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要特點(diǎn)是每一個(gè)父可以有多個(gè)子 每一個(gè)子只能有一個(gè)父 層次數(shù)據(jù)庫的父片段與子片段之間是一對(duì)多聯(lián)系 層次結(jié)構(gòu)是按照一對(duì)多的原則構(gòu)造層次樹 層次模型的最大缺點(diǎn)是很難表示 一子多父 的情況 38 2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)絡(luò)模型允許節(jié)點(diǎn)無父節(jié)點(diǎn) 或有一個(gè)以上父節(jié)點(diǎn) 從而構(gòu)成了比層次結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 例如 學(xué)生 課程和成績(jī)這種 一子兩父 的結(jié)構(gòu) 這是網(wǎng)絡(luò)模型與層次模型的本質(zhì)區(qū)別 39 一子多父的結(jié)構(gòu) 父 父 子 網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)表示存儲(chǔ)的記錄 用指針實(shí)現(xiàn)記錄與記錄之間的聯(lián)系 網(wǎng)狀模型的開發(fā)小組DBTG提出關(guān)于數(shù)據(jù)庫的三個(gè)規(guī)范 1 模式 schema 是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫的概念描述 通常稱為DBA視圖 2 子模式是應(yīng)用程序所 看到 和使用的數(shù)據(jù)庫 子模式是模式的一部分 3 數(shù)據(jù)管理語言定義數(shù)據(jù)的各種特性和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的各種操作 模式定義語言 模式DDL 用于定義模式 子模式定義語言 子模式DDL 用于定義子模式 數(shù)據(jù)操縱語言DML 用于操縱數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) 42 3關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本結(jié)構(gòu)是表 Table 表又稱為關(guān)系 表是由行 列組成的矩陣 表與表之間的聯(lián)系是通過實(shí)體之間的公共屬性實(shí)現(xiàn)的 43 3關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系 一個(gè)二維表表示一個(gè)關(guān)系屬性 表中的一列域 屬性的取值范圍元組 表中的一行分量 一行中的一個(gè)屬性值碼 唯一確定一個(gè)元組的屬性或?qū)傩约?44 關(guān)系實(shí)例 45 4面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 對(duì)象 描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體 對(duì)象標(biāo)識(shí) 對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)封裝 把屬性和對(duì)屬性的操作結(jié)合成一個(gè)隊(duì)里的系統(tǒng)單位 類 相同屬性和方法的一組對(duì)象的集合 繼承 子類繼承父類的特征 46 1 5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 5 1數(shù)據(jù)抽象一 4種模型 概念模型 邏輯模型 外部模型 內(nèi)部模型二 抽象的過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程就是一個(gè)抽象的過程 三 各種模型特點(diǎn)后面會(huì)逐步詳細(xì)講解 47 1 5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1 5 2三級(jí)模式與二級(jí)映射二 二級(jí)映射外模式 模式映射 確定外模式和模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 模式 內(nèi)模式映射 確定數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 48 本章小結(jié) 一 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 二 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的組成 類型重點(diǎn)理解關(guān)系模型 三 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)注重概念的理解