中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫課件

1、中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 An Introduction to Database Systems中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫教材及參考書教材及參考書(1)(1) 教材教材 薩師煊，王珊：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論薩師煊，王珊：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第四版第四版) 高等教育出版社，高等教育出版社，2006.5 A First Course in Database Systems Jeffrey.D.Ullman, Jennifer Widom Dept. Of Computer Science Stanford University 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容安排內(nèi)容安排(1

2、) 基礎(chǔ)篇 第一章 緒論 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL 第四章 數(shù)據(jù)庫安全性 第五章 數(shù)據(jù)庫完整性 設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)篇 第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 第八章 數(shù)據(jù)庫編程中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容安排內(nèi)容安排(2) 系統(tǒng)篇 第九章 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化 第十章 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù) 第十一章 并發(fā)控制第一至第十一章是本科專業(yè)的基本教程第十二至第十七章是高級(jí)教程 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論An Introduction to Database Systems第一章第一章 緒論緒論中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫第一章第一章 緒

3、論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5 小結(jié)小結(jié)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的地位數(shù)據(jù)庫的地位v數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。v數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念 1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特

4、點(diǎn) 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念v數(shù)據(jù)(Data)v數(shù)據(jù)庫(Database)v數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)v數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一、數(shù)據(jù)一、數(shù)據(jù)v 數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的基本對(duì)象v 數(shù)據(jù)的定義 描述事物的符號(hào)記錄v 數(shù)據(jù)的種類 文本、圖形、圖像、音頻、視頻、學(xué)生的檔案記錄、貨物的運(yùn)輸情況等v 數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)與其語義是不可分的中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例v 數(shù)據(jù)的含義稱為數(shù)據(jù)的語義，數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。 例如 93是一個(gè)數(shù)據(jù)語義1：學(xué)生某門課的成績(jī)語義2：某人的體重語義3：計(jì)算機(jī)系2003級(jí)學(xué)生人數(shù)語

5、義4：請(qǐng)同學(xué)給出。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例v學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計(jì)算機(jī)系，1990） 語義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、 入學(xué)時(shí)間 解釋：李明是個(gè)大學(xué)生，1972年5月出生，江蘇南京市人，1990年考入計(jì)算機(jī)系請(qǐng)給出另一個(gè)解釋和語義中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫二、數(shù)據(jù)庫二、數(shù)據(jù)庫v數(shù)據(jù)庫的定義 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(Database,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱DB)是是長(zhǎng)期儲(chǔ)存長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有有組織組織的、的、可共享可共享的的大量大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)的集合。v數(shù)據(jù)庫的基本特征 數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模

6、型組織、描述和儲(chǔ)存 可為各種用戶共享可為各種用戶共享 冗余度較小冗余度較小 數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高 易擴(kuò)展易擴(kuò)展中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)v什么是DBMS 位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。 是基礎(chǔ)軟件，是一個(gè)大型復(fù)雜的軟件系統(tǒng) vDBMS的用途 科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫硬件平臺(tái)硬件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品協(xié)同軟件協(xié)同軟件辦公軟件辦公軟件 中間件中間件 應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置數(shù)據(jù)庫在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位

7、置中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)定義功能數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL) 定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理 分類組織、存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù) 確定組織數(shù)據(jù)的文件結(jié)構(gòu)和存取方式 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 提供多種存取方法提高存取效率中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)操縱功能 提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML) 實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作 (查詢、插入、刪除和修改) 數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運(yùn)行管理 數(shù)據(jù)庫在建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)由DBMS統(tǒng)一管理和控制保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的

8、并發(fā)使用發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序?qū)嵱贸绦? 數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)裝載轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ) 介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視分析等 其它功能其它功能 DBMS與網(wǎng)絡(luò)中其它軟件系統(tǒng)的通信 兩個(gè)DBMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間的互訪和互操作中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)v什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱DBS） 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成v數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開

9、發(fā)工具）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具） 應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具 操 作 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員用戶用戶用戶 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念 1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn) 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展v什么是數(shù)據(jù)管理 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、

10、檢索和維護(hù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù) 數(shù)據(jù)處理的中心問題數(shù)據(jù)處理的中心問題v數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程 人工管理階段人工管理階段(20世紀(jì)世紀(jì)40年代中年代中-50年代中年代中) 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)世紀(jì)50年代末年代末-60年代中年代中) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(20世紀(jì)世紀(jì)60年代末年代末-現(xiàn)在現(xiàn)在)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一、人工管理階段一、人工管理階段v時(shí)期 20世紀(jì)40年代中-50年代中v產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算 硬件水平無直接存取存儲(chǔ)設(shè)備 軟件水平?jīng)]有操作系統(tǒng) 處理方式批處理中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫人工管理階段人工管理階段(續(xù)續(xù))v特點(diǎn)

11、 數(shù)據(jù)的管理者：用戶（程序員），數(shù)據(jù)不保存 數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：無共享、冗余度極大 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴于程序 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(人工管理階段人工管理階段) 應(yīng)用程序應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集1應(yīng)用程序應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集2應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集n.人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段v時(shí)期 20世紀(jì)50年代末-60年代中v產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算、管理 硬件水平磁盤、磁鼓

12、軟件水平有文件系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(續(xù)續(xù))v特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須 修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段)應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件2應(yīng)用程序應(yīng)用程序文件文件n存取存取方法方法.文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中

13、北大學(xué)數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)v 記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)。v 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是靠程序定義和解釋的。v 數(shù)據(jù)只能是定長(zhǎng)的。 可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了?？梢蚤g接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了。v 文件間是獨(dú)立的，因此數(shù)據(jù)整體無結(jié)構(gòu)。 可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對(duì)描述數(shù)據(jù)可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對(duì)描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系間的聯(lián)系。v 數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段v時(shí)期 20世紀(jì)60年代末以來v產(chǎn)生的背景 應(yīng)用背景大規(guī)模管理 硬件背景大容量磁盤、

14、磁盤陣列 軟件背景有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念 1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn) 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)v數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化v數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充v數(shù)據(jù)獨(dú)立性高v數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化v整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一 v整體結(jié)構(gòu)化 不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向

15、全組織不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織 不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系v數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型描述，無需程序定義和解釋描述，無需程序定義和解釋 數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)變長(zhǎng) 數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充v數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用共享使用。v數(shù)據(jù)共享的好處 減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲(chǔ)空間 避免數(shù)據(jù)之間的不相

16、容性與不一致性 使系統(tǒng)易于擴(kuò)充中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性高v 物理獨(dú)立性 指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。v 邏輯獨(dú)立性 指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。v 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映像功能來保證的中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制

17、統(tǒng)一管理和控制v DBMS提供的數(shù)據(jù)控制功能 (1)數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)保護(hù)數(shù)據(jù)，以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。 (2)數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。 (3)并發(fā)（Concurrency）控制對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。 (4)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序應(yīng)用程序1應(yīng)用程序應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

18、應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5 小結(jié)小結(jié)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型v 在數(shù)據(jù)庫

19、中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來抽象、表示和處理抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。v 通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。v 數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求 能比較能比較真實(shí)真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界地模擬現(xiàn)實(shí)世界 容易容易為人所為人所理解理解 便于在計(jì)算機(jī)上便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型v 數(shù)據(jù)模型分為兩類（分屬兩個(gè)不同的層次）(1) 概念模型概念模型 也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。模，用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。 (2) 邏輯模型和物理模型邏輯模型和物理模型 邏輯模型主要包括網(wǎng)

20、狀模型、層次模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο筮壿嬆Ｐ椭饕ňW(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷?，按?jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于模型等，按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于DBMS實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)。 物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 (續(xù)續(xù))v客觀對(duì)象的抽象過程-兩步抽象 現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型； 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一把

21、概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。支持的數(shù)據(jù)模型。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 (續(xù)續(xù))DBMS支持的數(shù)據(jù)模型支持的數(shù)據(jù)模型概念模型概念模型認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)抽象抽象信息世界信息世界機(jī)器世界機(jī)器世界現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 概念模型概念模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成邏輯模型邏輯模型 物理模型物理模型由由DBMS完成完成概念模型概念模型 邏輯模型邏輯模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員完成中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要

22、素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素v數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) v數(shù)據(jù)操作 v完整性約束條件中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 一、一、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)v什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 描述數(shù)據(jù)庫的組成對(duì)象，以及對(duì)象之間的聯(lián)系v描述的內(nèi)容 與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象v數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 二、數(shù)據(jù)操作二、數(shù)據(jù)操作 v數(shù)據(jù)操作 對(duì)數(shù)據(jù)庫中

23、各種對(duì)象(型)的實(shí)例(值)允許執(zhí)行的 操作操作及有關(guān)的操作規(guī)則操作規(guī)則v數(shù)據(jù)操作的類型 查詢 更新(包括插入、刪除、修改)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作(續(xù)續(xù)) v數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義 操作的確切含義 操作符號(hào) 操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)） 實(shí)現(xiàn)操作的語言v數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫三、數(shù)據(jù)的完整性約束條件三、數(shù)據(jù)的完整性約束條件 v數(shù)據(jù)的完整性約束條件 一組完整性規(guī)則的集合。 完整性規(guī)則：給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則 用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)的

24、完整性約束條件數(shù)據(jù)的完整性約束條件(續(xù)續(xù))v數(shù)據(jù)模型對(duì)完整性約束條件的定義 反映和規(guī)定本反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型必須遵守的必須遵守的基本的通用的基本的通用的完整完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。 提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映具體應(yīng)用具體應(yīng)用所所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2

25、.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫概念模型概念模型v概念模型的用途 概念模型用于信息世界的建模概念模型用于信息世界的建模 是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言v對(duì)概念模型的基本要求 較強(qiáng)的語義表達(dá)能力較強(qiáng)的語義表達(dá)能力 能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)

26、用中的各種語義知識(shí)能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識(shí) 簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一、信息世界中的基本概念一、信息世界中的基本概念(1) 實(shí)體（Entity） 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？陀^存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。可以是具體的人、事、物或抽象的概念可以是具體的人、事、物或抽象的概念。(2) 屬性（Attribute） 實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。 (3) 碼（Key） 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。中北

27、大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(4) 域（Domain） 屬性的取值范圍稱為該屬性的域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域。 (5) 實(shí)體型（Entity Type） 用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型體型(6) 實(shí)體集（Entity Set） 同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(7) 聯(lián)系（Relationship） 現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)

28、系在信息世界 中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。 實(shí)體內(nèi)部實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系 實(shí)體之間實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫二、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系二、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型A聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型B111:1聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型A聯(lián)系名聯(lián)系名1n1:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型A實(shí)體型實(shí)體型B聯(lián)系名聯(lián)系名mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型B用圖形來表示兩個(gè)實(shí)體型之間的這三類聯(lián)系用圖形來表示兩個(gè)實(shí)體型之間的這三類

29、聯(lián)系 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫二、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（續(xù)）二、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系（續(xù)） v一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 實(shí)例一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職 定義：定義： 如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集體集B中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集則稱實(shí)體集A與實(shí)與實(shí)體集體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，具有一對(duì)一聯(lián)系，記為記為1:1 班級(jí)班級(jí)班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系兩個(gè)

30、實(shí)體型之間的聯(lián)系 (續(xù)續(xù))v一對(duì)多聯(lián)系（1：n） 實(shí)例一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí) 定義：如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中中有有n個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集實(shí)體集A與實(shí)體集與實(shí)體集B有一對(duì)有一對(duì)多聯(lián)系，記為多聯(lián)系，記為1:n班級(jí)班級(jí)組成組成學(xué)生學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系

31、兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系 (續(xù)續(xù))v多對(duì)多聯(lián)系（m:n） 實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一門課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程 定義：如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中中有有n個(gè)實(shí)體（個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有中也有m個(gè)實(shí)個(gè)實(shí)體（體（m0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m:n課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mn

32、m:n聯(lián)系聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù)續(xù))v實(shí)例 課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型一門課程可以有若干個(gè)教師講授，一門課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書，使用若干本參考書，每一個(gè)教師只講授一門課程，每一個(gè)教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用每一本參考書只供一門課程使用課程課程講授講授教師教師1m兩個(gè)以上實(shí)體型間兩個(gè)以上實(shí)體型間1:n聯(lián)系聯(lián)系參考書參考書n中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù)續(xù))v 多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)一聯(lián)系v 兩個(gè)以上實(shí)體型間的多對(duì)多聯(lián)系

33、實(shí)例 供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件三個(gè)實(shí)體型供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件三個(gè)實(shí)體型一個(gè)供應(yīng)商可以供給多個(gè)項(xiàng)目多種零件一個(gè)供應(yīng)商可以供給多個(gè)項(xiàng)目多種零件每個(gè)項(xiàng)目可以使用多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)的零件每個(gè)項(xiàng)目可以使用多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)的零件每種零件可由不同供應(yīng)商供給每種零件可由不同供應(yīng)商供給供應(yīng)商供應(yīng)商供應(yīng)供應(yīng)項(xiàng)目項(xiàng)目mp兩個(gè)以上實(shí)體型間兩個(gè)以上實(shí)體型間m:n聯(lián)系聯(lián)系零件零件n中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫四、單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系四、單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系v 一對(duì)多聯(lián)系 實(shí)例 職工實(shí)體型內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系職工實(shí)體型內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系某一職工（干部）某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工若干名職工一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接

34、領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)這是一對(duì)多的聯(lián)系這是一對(duì)多的聯(lián)系v一對(duì)一聯(lián)系 職工職工領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)1n單個(gè)實(shí)體型內(nèi)部單個(gè)實(shí)體型內(nèi)部1:n聯(lián)系聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型1聯(lián)系名聯(lián)系名mn單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的m:n聯(lián)系聯(lián)系v多對(duì)多聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫五、五、 概念模型的一種表示方法概念模型的一種表示方法v實(shí)體聯(lián)系方法(E-R方法) 用E-R圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型 E-R方法也稱為E-R模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫E-R圖圖v實(shí)體型用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。v屬性用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來學(xué)

35、生學(xué)生教師教師學(xué)生學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)年齡年齡性別性別姓名姓名中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫E-R圖圖(續(xù)續(xù))v聯(lián)系 聯(lián)系本身： 用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（的類型（1:1、1:n或或m:n） 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫聯(lián)系的表示方法聯(lián)系的表示方法實(shí)體型實(shí)體型A聯(lián)系名聯(lián)系名實(shí)體型實(shí)體型B111:1聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型A聯(lián)系名聯(lián)系名1n1:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型A實(shí)體型實(shí)體型B聯(lián)系名聯(lián)系名mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體型實(shí)體型B中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫聯(lián)

36、系的表示方法示例聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系聯(lián)系課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mnm:n聯(lián)系聯(lián)系班級(jí)班級(jí)組成組成學(xué)生學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫聯(lián)系的屬性聯(lián)系的屬性課程課程選修選修學(xué)生學(xué)生mn成績(jī)成績(jī)v聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也 可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來向邊與該聯(lián)系連接起來 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫六、一個(gè)實(shí)例六、一個(gè)實(shí)例用E-R圖表示某個(gè)工廠物資管理的概念模型v 實(shí)體 倉庫： 倉庫號(hào)、面積、電話號(hào)碼

37、 零件 ：零件號(hào)、名稱、規(guī)格、單價(jià)、描述 供應(yīng)商：供應(yīng)商號(hào)、姓名、地址、電話號(hào)碼、帳號(hào) 項(xiàng)目：項(xiàng)目號(hào)、預(yù)算、開工日期 職工：職工號(hào)、姓名、年齡、職稱 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一個(gè)實(shí)例一個(gè)實(shí)例v實(shí)體之間的聯(lián)系如下： (1)一個(gè)倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個(gè)倉庫中。倉庫和零件具有多對(duì)多的聯(lián)系。用庫存量來表示某種零件在某個(gè)倉庫中的數(shù)量。(2)一個(gè)倉庫有多個(gè)職工當(dāng)倉庫保管員，一個(gè)職工只能在一個(gè)倉庫工作，倉庫和職工之間是一對(duì)多的聯(lián)系。職工實(shí)體型中具有一對(duì)多的聯(lián)系 (3)職工之間具有領(lǐng)導(dǎo)-被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。即倉庫主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員。(4)供應(yīng)商、項(xiàng)目和零件三者之間具有多對(duì)多的聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫

38、中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一個(gè)實(shí)例一個(gè)實(shí)例中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型v非關(guān)系模型 層次模型層次模型(Hierarchical Model) 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型(Network Model)v關(guān)系模型(Relational Model) v面向?qū)ο竽Ｐ?O

39、bject Oriented Model）v對(duì)象關(guān)系模型(Object Relational Model)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.2.5 層次模型層次模型v 層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型 v 層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的典型代表是IBM公司的IMS（Information Management System）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)v 層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一、一、 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)v層次模型 滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型1. 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙

40、親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)2. 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)v層次模型中的幾個(gè)術(shù)語 根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù)) 1 根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn) 2 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 3 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 4 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 5 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)圖圖1.16 一個(gè)層次模型的示例一個(gè)層次模型的示例中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))v層次模型的特點(diǎn)： 結(jié)點(diǎn)的雙親是唯

41、一的結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的 只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系 每個(gè)記錄類型可以定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段每個(gè)記錄類型可以定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段 任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義 沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))圖1.17 教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫模型 根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)記錄型系的子女結(jié)點(diǎn)記錄型系的子女結(jié)點(diǎn)記錄型教員的雙親結(jié)點(diǎn)記錄型教員的雙親結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)字

42、段字段中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))圖1.18 教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫的一個(gè)值 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫二、多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示二、多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示v多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示 用層次模型用層次模型間接間接表示多對(duì)多聯(lián)系表示多對(duì)多聯(lián)系 方法方法將多對(duì)多聯(lián)系將多對(duì)多聯(lián)系分解分解成一對(duì)多聯(lián)系成一對(duì)多聯(lián)系 分解方法分解方法 冗余結(jié)點(diǎn)法冗余結(jié)點(diǎn)法 虛擬結(jié)點(diǎn)法虛擬結(jié)點(diǎn)法中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫三、層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束三、層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 v層次模型的數(shù)據(jù)操縱層次模型的數(shù)據(jù)操縱 查詢 插入 刪除 更新 中北

43、大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束（續(xù)）層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束（續(xù)）v層次模型的完整性約束條件層次模型的完整性約束條件 無相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值 如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除 更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫四、層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)四、層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)v鄰接法按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過物理空間的位置相鄰來實(shí)現(xiàn)層次順序放，即通過物理空間的位置相鄰來實(shí)現(xiàn)層次順序中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)

44、結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖圖1.20 層次數(shù)據(jù)庫及其實(shí)例層次數(shù)據(jù)庫及其實(shí)例 A1A2C8C6C4B6C9C2B4C14C7C5C3B1A1圖圖1.21 鄰接法鄰接法 按鄰接法存放圖按鄰接法存放圖1.20（b）中以根記錄中以根記錄A1為首的層次為首的層次記錄實(shí)例集記錄實(shí)例集按鄰接法存放圖1.20（b）中以根記錄A1為首的層次記錄實(shí)例集 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v鏈接法 用指引來反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系用指引來反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系 子女兄弟鏈接法子女兄弟鏈接法 層次序列鏈接法層次序列鏈接法中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)

45、模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）n 子女子女-兄弟鏈接法兄弟鏈接法每個(gè)記錄設(shè)兩類指針，分別指向最左邊的子女（每個(gè)記錄型對(duì)應(yīng)一個(gè)）和最近的兄弟中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v層次序列鏈接法層次序列鏈接法按樹的前序穿越順序鏈接各記錄值中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫五、層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)五、層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)v優(yōu)點(diǎn) 層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單清晰層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單清晰 查詢效率高，性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型查詢效率高，性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持v缺

46、點(diǎn) 多對(duì)多聯(lián)系表示不自然多對(duì)多聯(lián)系表示不自然 對(duì)插入和刪除操作的限制多，應(yīng)用程序的編寫比較對(duì)插入和刪除操作的限制多，應(yīng)用程序的編寫比較復(fù)雜復(fù)雜 查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn) 由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大

47、學(xué)數(shù)據(jù)庫1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型v網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型作為數(shù)據(jù)的組織方式作為數(shù)據(jù)的組織方式 v典型代表是典型代表是DBTG系統(tǒng)：系統(tǒng)： 亦稱CODASYL系統(tǒng) 70年代由DBTG提出的一個(gè)系統(tǒng)方案 奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù)v實(shí)際系統(tǒng)實(shí)際系統(tǒng) Cullinet Software Inc.公司的 IDMS Univac公司的 DMS1100 Honeywell公司的IDS/2 HP公司的IMAGE中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)v網(wǎng)狀模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合：滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系

48、的集合：1. 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；2. 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v 表示方法(與層次數(shù)據(jù)模型相同)實(shí)體型實(shí)體型：用記錄類型描述：用記錄類型描述 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型（實(shí)體）每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型（實(shí)體）屬性屬性：用字段描述：用字段描述 每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段聯(lián)系聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型型（實(shí)體）之（實(shí)體）之 間的間的一對(duì)多的父子聯(lián)系一對(duì)多的父子聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)

49、數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別 網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系）網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系） 網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界 層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v網(wǎng)狀模型中子女結(jié)點(diǎn)與雙親結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系可以不唯一要為每個(gè)聯(lián)系命名，并

50、指出與該聯(lián)系有關(guān)的雙親記錄和子女記錄 R1與與R3之間的之間的聯(lián)系聯(lián)系L1R2與與R3之間的之間的聯(lián)系聯(lián)系L2 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀模型的例子 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示 用網(wǎng)狀模型用網(wǎng)狀模型間接間接表示多對(duì)多聯(lián)系表示多對(duì)多聯(lián)系 方法：方法： 將多對(duì)多聯(lián)系將多對(duì)多聯(lián)系直接直接分解成一對(duì)多聯(lián)系分解成一對(duì)多聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例如：一個(gè)學(xué)生可以選修若干門課程，某一課程可以被多個(gè)學(xué)

51、生選修，學(xué)生與課程之間是多對(duì)多聯(lián)系 n引進(jìn)一個(gè)學(xué)生選課的聯(lián)結(jié)記錄，由3個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)表示某個(gè)學(xué)生選修某一門課程及其成績(jī) 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖1.24 學(xué)生/選課/課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束（續(xù)）v網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如DBTG）對(duì)數(shù)據(jù)操縱加 了一些限制，提供了一定的完整性約束 碼：唯一標(biāo)識(shí)記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合碼：唯一標(biāo)識(shí)記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合 一個(gè)聯(lián)系中雙親記錄與子女記錄之間是一對(duì)多聯(lián)系一個(gè)聯(lián)系中雙親記錄與子女記錄之間是一對(duì)多聯(lián)系 支持雙親

52、記錄和子女記錄之間某些約束條件支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫三、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)三、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)v關(guān)鍵 實(shí)現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系實(shí)現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系v常用方法 單向鏈接單向鏈接 雙向鏈接雙向鏈接 環(huán)狀鏈接環(huán)狀鏈接 向首鏈接向首鏈接中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖1.25 學(xué)生/選課/課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫實(shí)例 學(xué)生記錄學(xué)生記錄課程記錄課程記錄選課記錄選課記錄中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫四、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)四、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)v優(yōu)點(diǎn) 能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親能夠更為直

53、接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親 具有良好的性能，存取效率較高具有良好的性能，存取效率較高v缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握 DDL、DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用語言復(fù)雜，用戶不容易使用中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1

54、.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型v 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 v 1970年美國IBM公司San Jose研究室的研究員E.F.Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系模型 v 計(jì)算機(jī)廠商新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫一、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) v 在在用戶觀點(diǎn)用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。列組成。學(xué) 號(hào)姓 名年 齡性 別系 名年 級(jí)王小明19女社會(huì)學(xué)

55、2005黃大鵬20男商品學(xué)2005張文斌18女法律2005學(xué)生登記表學(xué)生登記表屬性屬性元組元組中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)） 關(guān)系（關(guān)系（Relation）一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說的一張表 元組（元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組 屬性（屬性（Attribute） 表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)） 主碼（主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。 域（域（Domain）屬性的取值范圍。 分量分量元組中的一個(gè)屬性值。 關(guān)系模

56、式關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述關(guān)系名（屬性1，屬性2，屬性n）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例1學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系系 (系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn)系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))例2系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）例3學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，

57、年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v 關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng), 不允許表中還有表 圖圖1.27中工資和扣除是可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)中工資和扣除是可分的數(shù)據(jù)項(xiàng) ,不符合關(guān)系模型要求不符合關(guān)系模型要求 職工號(hào)姓名職 稱工 資扣 除實(shí) 發(fā)基 本津 貼職務(wù)房 租水 電86051陳 平講 師13051200501601122283圖圖1.27

58、 一個(gè)工資表一個(gè)工資表(表中有表表中有表)實(shí)例實(shí)例 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）關(guān)系術(shù)語一般表格的術(shù)語關(guān)系名表名關(guān)系模式表頭（表格的描述）關(guān)系（一張）二維表元組記錄或行屬性列屬性名列名屬性值列值分量一條記錄中的一個(gè)列值非規(guī)范關(guān)系表中有表（大表中嵌有小表）表表1.2 術(shù)語對(duì)比術(shù)語對(duì)比 中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫二、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束二、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束v 數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系 查詢 插入 刪除 更新v 數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都

59、是關(guān)系，即若干元組的數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合集合v 存取路徑對(duì)用戶隱蔽，用戶只要指出存取路徑對(duì)用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么干什么”，不必詳細(xì)說明，不必詳細(xì)說明“怎怎么干么干”中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束（續(xù)）v關(guān)系的完整性約束條件 實(shí)體完整性 參照完整性 用戶定義的完整性中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)v實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都用表來表示v表以文件形式存儲(chǔ) 有的DBMS一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)文件 有的DBMS自己設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大

60、學(xué)數(shù)據(jù)庫四、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)四、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)v優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上 概念單一概念單一 實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示 對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系 關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明 具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性 簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）v缺點(diǎn)缺點(diǎn) 存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 為提高性能，必須對(duì)用戶的查詢請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化 增加了開發(fā)DBMS的難度中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫中北大學(xué)數(shù)據(jù)庫第一章第一章 緒論緒