第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

1、1數(shù)據(jù)庫原理數(shù)據(jù)庫原理上海工程技術大學上海工程技術大學楊孜茁楊孜茁教材教材 作者：孔麗紅作者：孔麗紅 主編主編 游曉明游曉明 鐘伯成鐘伯成 張瑜張瑜 參編參編 ISBN：97873023988132015.08.012課程教學目的和要求課程教學目的和要求 掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念和原理；掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念和原理； 掌握結(jié)構(gòu)化查詢語言掌握結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL； 了解關系代數(shù)和關系演算等數(shù)據(jù)庫語言；了解關系代數(shù)和關系演算等數(shù)據(jù)庫語言； 學會關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設計的方法和步驟；學會關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化設計的方法和步驟； 了解數(shù)據(jù)庫安全保護；了解數(shù)據(jù)庫安全保護； 掌握掌握SQL SERVER2005平

2、臺平臺 具備使用關系數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的能力具備使用關系數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的能力 。 3課程的學習方法課程的學習方法 勤于思考、善于總結(jié)、敢于提問；勤于思考、善于總結(jié)、敢于提問； 掌握教材中重要的例題和習題掌握教材中重要的例題和習題; 重視上機實驗重視上機實驗 ; 重視數(shù)據(jù)庫設計重視數(shù)據(jù)庫設計 。4課堂教學內(nèi)容課堂教學內(nèi)容 第第1章章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述； 第第2章章 實體聯(lián)系模型；實體聯(lián)系模型； 第第3章章 關系數(shù)據(jù)模型與關系運算；關系數(shù)據(jù)模型與關系運算； 第第4章章 關系數(shù)據(jù)庫標準語言關系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL； 第第5章章 關系數(shù)據(jù)庫設計理論；關系數(shù)據(jù)庫設計

3、理論； 第第6章章 數(shù)據(jù)庫設計；數(shù)據(jù)庫設計；5課堂教學內(nèi)容課堂教學內(nèi)容 第第7章章 數(shù)據(jù)庫安全保護；數(shù)據(jù)庫安全保護； 第第8章章 關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQLServer2005； 第第9章章 基于基于Visual Basic的關系數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)；的關系數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)； 第第10章章 數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展；數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展； 第第11章章 數(shù)據(jù)庫實驗數(shù)據(jù)庫實驗6實驗內(nèi)容和安排實驗內(nèi)容和安排 實驗一實驗一 數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與管理（數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與管理（2學時）學時） 實驗二實驗二 表的創(chuàng)建與管理（表的創(chuàng)建與管理（ 2學時）學時） 實驗三實驗三 訪問與修改數(shù)據(jù)（訪問與修改數(shù)據(jù)（6-8個

4、學時）個學時） 實驗四實驗四 視圖與索引視圖與索引(2學時學時) 實驗五實驗五 存儲過程與觸發(fā)器（存儲過程與觸發(fā)器（ 2-4學時）學時） 實驗六實驗六 SQL Server2005的安全與保護的安全與保護(2-4學時學時) 實驗七實驗七 利用利用VB開發(fā)圖書管理系統(tǒng)開發(fā)圖書管理系統(tǒng)(2-6學時學時)7 教學內(nèi)容：教學內(nèi)容： 1.11.1引言；引言； 1.21.2數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生、發(fā)展；數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生、發(fā)展； 1.31.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu) 1.4 1.4數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 教學重點：教學重點： 數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生和發(fā)展；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生和發(fā)展；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

5、的組成和結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)模型和結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)模型8第第1章章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述教學目的教學目的 了解數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展，理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點，掌了解數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展，理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點，掌握數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本概念，掌握握數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本概念，掌握數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的原理及其基本組成，邏輯數(shù)據(jù)模型和概念數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的原理及其基本組成，邏輯數(shù)據(jù)模型和概念數(shù)據(jù)模型的定義及其類型，掌握數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)，掌握概數(shù)據(jù)模型的定義及其類型，掌握數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)，掌握概念數(shù)據(jù)模型和幾種常用的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型。念數(shù)據(jù)模型和幾種常用的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型。91.1 引言

6、引言信息和數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù) 信息信息：是對事物的狀態(tài)、特征、運動及變化的描述，是現(xiàn)實是對事物的狀態(tài)、特征、運動及變化的描述，是現(xiàn)實世界在人大腦中的抽象反映，是通過人的感覺器官感知出來世界在人大腦中的抽象反映，是通過人的感覺器官感知出來并經(jīng)過人腦加工而形成的反映現(xiàn)實世界中事物的概念。并經(jīng)過人腦加工而形成的反映現(xiàn)實世界中事物的概念。 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：是一切文字、符號、聲音、圖像等有意義的組合。它是一切文字、符號、聲音、圖像等有意義的組合。它是描述現(xiàn)實世界中各種具體事物或抽象概念的可存儲并具有是描述現(xiàn)實世界中各種具體事物或抽象概念的可存儲并具有明確意義的信息。明確意義的信息。10數(shù)據(jù)具有如下特征數(shù)據(jù)具有如

7、下特征 1)數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)有“型型”和和“值值”之分；之分； 2)數(shù)據(jù)應具有載體和多種表現(xiàn)形式；數(shù)據(jù)應具有載體和多種表現(xiàn)形式； 3)數(shù)據(jù)有定性表示和定量表示之分；數(shù)據(jù)有定性表示和定量表示之分； 4)數(shù)據(jù)受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束；數(shù)據(jù)受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束；11表表1.1“課程課程”數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)12課號課號課程名課程名學分學分學時學時任課教師任課教師C1數(shù)據(jù)庫原理數(shù)據(jù)庫原理483T1C2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)644T3C3高等數(shù)學高等數(shù)學644T8：數(shù)據(jù)、信息區(qū)別和聯(lián)系數(shù)據(jù)、信息區(qū)別和聯(lián)系 數(shù)據(jù)是對事物狀態(tài)和特征的表述符號，是信息的載體，是用數(shù)據(jù)是對事物狀態(tài)和特征的表述符號，是信息的載體，是用于載荷信息

8、的物理符號。于載荷信息的物理符號。 數(shù)據(jù)是信息的一種表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)通過能書寫的信息編碼表數(shù)據(jù)是信息的一種表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)通過能書寫的信息編碼表示信息。示信息。 信息是以數(shù)據(jù)的形式來表示的，即它是以數(shù)據(jù)為載體而表現(xiàn)。信息是以數(shù)據(jù)的形式來表示的，即它是以數(shù)據(jù)為載體而表現(xiàn)。 信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，數(shù)據(jù)則是表示信息的一種手段。信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，數(shù)據(jù)則是表示信息的一種手段。131.2 數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生、發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生、發(fā)展 1.2.1人工管理階段人工管理階段 1.2.2文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段 1.2.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段141.2.1人工管理階段人工管理階段 (20世紀世紀40年代中年代中5

9、0年代中年代中) -數(shù)據(jù)管理的特點：數(shù)據(jù)管理的特點： 計算機中沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理，沒有文件概念；計算機中沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理，沒有文件概念； 數(shù)據(jù)均由應用程序管理，程序員在程序設計中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)均由應用程序管理，程序員在程序設計中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還要設計其物理結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還要設計其物理結(jié)構(gòu)； 數(shù)據(jù)與程序不獨立，當數(shù)據(jù)的物理組織或存儲設備改變時，數(shù)據(jù)與程序不獨立，當數(shù)據(jù)的物理組織或存儲設備改變時，用戶程序就必須重新編制；用戶程序就必須重新編制； 無法進行數(shù)據(jù)共享。無法進行數(shù)據(jù)共享。151.2.1人工管理階段人工管理階段數(shù)據(jù)與程序關系數(shù)據(jù)與程序關系161.2.2

10、文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段 (20世紀世紀50年代末年代末60年代中年代中) -數(shù)據(jù)管理的特點：數(shù)據(jù)管理的特點： 數(shù)據(jù)以文件為單位可以長期存儲在外存；數(shù)據(jù)以文件為單位可以長期存儲在外存； 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)脫鉤，程序和數(shù)據(jù)分離，使數(shù)文件的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)脫鉤，程序和數(shù)據(jù)分離，使數(shù)據(jù)與程序有了一定的獨立性；據(jù)與程序有了一定的獨立性； 文件形式多樣化；文件形式多樣化； 數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位。數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位。171.2.2文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序關系數(shù)據(jù)與程序關系18文件系統(tǒng)的缺陷文件系統(tǒng)的缺陷 1)數(shù)據(jù)的組織仍然是面向數(shù)據(jù)的組織仍然是面向程序程序，存在，存在數(shù)

11、據(jù)數(shù)據(jù)的的冗余冗余性、數(shù)據(jù)不性、數(shù)據(jù)不一致性、數(shù)據(jù)聯(lián)系弱；一致性、數(shù)據(jù)聯(lián)系弱； 2)缺乏數(shù)據(jù)與程序獨立性缺乏數(shù)據(jù)與程序獨立性。191.2.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 20世紀世紀60年代后期年代后期數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理特點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理特點 1）采用一定的數(shù)據(jù)模型，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。）采用一定的數(shù)據(jù)模型，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。 2）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享度高、冗余度小。）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享度高、冗余度小。 3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和程序之間具有較高的獨立性。）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和程序之間具有較高的獨立性。 4）數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項）數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項 5）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提

12、供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)并發(fā)控制、恢復、完整性和）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)并發(fā)控制、恢復、完整性和安全性等數(shù)據(jù)控制功能。安全性等數(shù)據(jù)控制功能。 6）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供了方便的用戶接口。）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供了方便的用戶接口。20數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應用程序和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應用程序和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系211.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu) 1.3.1數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)221.3.1數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫（Database，簡

13、稱，簡稱DB）指的是以一定方式儲存在計）指的是以一定方式儲存在計算機內(nèi)、能為多個用戶共享、有組織、統(tǒng)一管理的相關數(shù)據(jù)算機內(nèi)、能為多個用戶共享、有組織、統(tǒng)一管理的相關數(shù)據(jù)的集合。的集合。 數(shù)據(jù)庫的基本特征數(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、描述和儲存；數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存； 可為各種用戶共享；可為各種用戶共享； 冗余度較?。蝗哂喽容^?。?數(shù)據(jù)獨立性較高；數(shù)據(jù)獨立性較高； 易擴展。易擴展。23數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem，簡稱，簡稱DBMS)，它是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的，專門用于管理，它是位

14、于用戶與操作系統(tǒng)之間的，專門用于管理數(shù)據(jù)庫的一層數(shù)據(jù)管理軟件，是一個通用的軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫的一層數(shù)據(jù)管理軟件，是一個通用的軟件系統(tǒng)。DBMS的基本功能有的基本功能有： 1）數(shù)據(jù)定義功能）數(shù)據(jù)定義功能 2）數(shù)據(jù)操作功能）數(shù)據(jù)操作功能 3）數(shù)據(jù)庫維護功能）數(shù)據(jù)庫維護功能 4）數(shù)據(jù)庫的保護）數(shù)據(jù)庫的保護 5）通信）通信24數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem，簡稱，簡稱DBS）是指在計算機）是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，由計算機硬件設備、數(shù)據(jù)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成，由計算機硬件設備、數(shù)據(jù)庫及相關的計算機軟件系統(tǒng)、開發(fā)管理使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的人庫及相關

15、的計算機軟件系統(tǒng)、開發(fā)管理使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的人員三部分組成。員三部分組成。 簡單的說，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由硬件、軟件和用戶組成。簡單的說，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由硬件、軟件和用戶組成。DBS = DB + OS + DBMS + App + DBA + Users+硬件硬件25數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員 數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員(DataBaseAdministrator，簡稱，簡稱DBA)是負責是負責全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，承擔著創(chuàng)建、監(jiān)控和維護整全面地管理和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，承擔著創(chuàng)建、監(jiān)控和維護整個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的責任。個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的責任。26DBA的主要職責有：的主要職責有： 1)在用戶與數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員之間進行

16、協(xié)調(diào)和溝通在用戶與數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員之間進行協(xié)調(diào)和溝通 2)參與數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)設計的全過程，進行數(shù)據(jù)庫的建立、參與數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)設計的全過程，進行數(shù)據(jù)庫的建立、配置和管理。配置和管理。 3)數(shù)據(jù)庫完整性控制、權(quán)限設置和安全管理數(shù)據(jù)庫完整性控制、權(quán)限設置和安全管理 4)負責監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)庫的正常運行，負責系統(tǒng)的維護和數(shù)負責監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)庫的正常運行，負責系統(tǒng)的維護和數(shù)據(jù)恢復等工作。據(jù)恢復等工作。 5)提出數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)計劃，進行數(shù)據(jù)庫的改進和重組。提出數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)計劃，進行數(shù)據(jù)庫的改進和重組。271.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 體系結(jié)構(gòu)：體系結(jié)構(gòu)：三級模式、兩級映像、兩級數(shù)據(jù)獨

17、立性三級模式、兩級映像、兩級數(shù)據(jù)獨立性的結(jié)構(gòu)特的結(jié)構(gòu)特征征28模式模式 又稱又稱邏輯模式或概念模式邏輯模式或概念模式，是數(shù)據(jù)庫全體數(shù)據(jù)的全體邏輯結(jié)，是數(shù)據(jù)庫全體數(shù)據(jù)的全體邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述。是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。構(gòu)和特性的描述。是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。 一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只能有一個模式只能有一個模式，以模式為框架組成的數(shù)據(jù)，以模式為框架組成的數(shù)據(jù)庫為概念數(shù)據(jù)庫。庫為概念數(shù)據(jù)庫。 在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式由多個關在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式由多個關系模式構(gòu)成，多個關系模式通過外鍵聯(lián)系。系模式構(gòu)成，多個關系模式通過外鍵聯(lián)系。29外模式外模式 又

18、稱又稱子模式或用戶模式子模式或用戶模式，是對各個用戶或程序所涉及到的數(shù)，是對各個用戶或程序所涉及到的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特征的描述。據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特征的描述。 外模式是模式的子集。外模式是模式的子集。 外模式是完全按用戶自己對數(shù)據(jù)的需要、站在局部的角度進外模式是完全按用戶自己對數(shù)據(jù)的需要、站在局部的角度進行設計的。行設計的。 一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可能有一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可能有多個外模式多個外模式。30內(nèi)模式內(nèi)模式 又稱又稱存儲模式或物理模式存儲模式或物理模式，對應于物理級，是全體數(shù)據(jù)庫數(shù)，對應于物理級，是全體數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或者低層描述。據(jù)的內(nèi)部表示或者低層描述。 是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式，

19、對應著實際存儲在外存儲是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式，對應著實際存儲在外存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)庫。介質(zhì)上的數(shù)據(jù)庫。 在一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只有在一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只有一個內(nèi)模式一個內(nèi)模式。31外模式外模式/模式的映像及邏輯數(shù)據(jù)獨立性模式的映像及邏輯數(shù)據(jù)獨立性 外模式外模式/模式映像模式映像：定義并保證了外模式與數(shù)據(jù)模式之間的：定義并保證了外模式與數(shù)據(jù)模式之間的對應關系。對應關系。 當數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式變化時，當數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式變化時，DBA可以通過修改外模式可以通過修改外模式/模式模式映像的方法使外模式不變；由于應用程序是根據(jù)外模式進行映像的方法使外模式不變；由于應用程序是根據(jù)外模式進行設計的，只要外模式不改變，應用

20、程序就不需要修改，因而設計的，只要外模式不改變，應用程序就不需要修改，因而保證了保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。32模式模式/內(nèi)模式的映像及物理數(shù)據(jù)獨立性內(nèi)模式的映像及物理數(shù)據(jù)獨立性 模式模式/內(nèi)模式映像內(nèi)模式映像，定義并保證了數(shù)據(jù)的邏輯模式與內(nèi)模式，定義并保證了數(shù)據(jù)的邏輯模式與內(nèi)模式之間的對應關系之間的對應關系,即定義數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)之間即定義數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)之間的對應關系。的對應關系。 當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時，當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時，DBA可以通過修改模式可以通過修改模式/內(nèi)模內(nèi)模式映像，使數(shù)據(jù)庫模式不變。由于有些用戶或程序是按數(shù)據(jù)式映像，使數(shù)據(jù)庫模式不變。

21、由于有些用戶或程序是按數(shù)據(jù)庫的模式使用數(shù)據(jù)的，所以只要數(shù)據(jù)庫模式不變，用戶仍可庫的模式使用數(shù)據(jù)的，所以只要數(shù)據(jù)庫模式不變，用戶仍可以按原來的方式使用數(shù)據(jù)，程序也不需要修改，因而保證了以按原來的方式使用數(shù)據(jù)，程序也不需要修改，因而保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性數(shù)據(jù)的物理獨立性。331.4 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型341.4.1概念模型概念模型 (1)實體：實體： (2)屬性：屬性： (3)域：域： (4)實體集：實體集： (5)實體型：實體型： (6)實體標識符實體標識符35概念模型概念模型實體實體-聯(lián)系模型聯(lián)系模型(簡稱簡稱E-R模型模型) 矩形框矩形框：表示實體類型。：表示實體類型。 菱形框菱形框：表示實體

22、間的聯(lián)系類型。：表示實體間的聯(lián)系類型。 橢圓形框橢圓形框：表示實體類型和聯(lián)系類型的屬性。相應的命名：表示實體類型和聯(lián)系類型的屬性。相應的命名均記入各種框中。對于作為實體標識符的屬性，在屬性名下均記入各種框中。對于作為實體標識符的屬性，在屬性名下劃一橫線。劃一橫線。 直線直線：聯(lián)系類型與其涉及的實體類型之間以直線連接，并：聯(lián)系類型與其涉及的實體類型之間以直線連接，并在直線端部標上聯(lián)系的種類在直線端部標上聯(lián)系的種類(1：1，1：N，M：N)。36 【例例2-1】 在課程管理系統(tǒng)中在課程管理系統(tǒng)中,涉及到學生涉及到學生,課程課程,教師等實體教師等實體,學生實體集的屬性有學號，姓名，年齡，性別，班級等

23、。課學生實體集的屬性有學號，姓名，年齡，性別，班級等。課程實體集的屬性有課號，課名，學時，學分；教師實體集的程實體集的屬性有課號，課名，學時，學分；教師實體集的屬性有工號，教師名，職稱等。屬性有工號，教師名，職稱等。 假設，假設，一個學生可以選修多門課程一個學生可以選修多門課程，一門課也可以由多個學一門課也可以由多個學生選修，當一個學生選修一門課程時，會有成績生選修，當一個學生選修一門課程時，會有成績。一門課只。一門課只能有一個教師教，一個教師可以教多門課程。能有一個教師教，一個教師可以教多門課程。37課程管理系統(tǒng)的課程管理系統(tǒng)的ER圖圖38層次模型層次模型 用用樹結(jié)構(gòu)樹結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體

24、之間聯(lián)系的模型。表示實體類型及實體之間聯(lián)系的模型。39層次結(jié)構(gòu)模型具有如下特點：層次結(jié)構(gòu)模型具有如下特點： （1）是用樹結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體之間聯(lián)系的模型。）是用樹結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體之間聯(lián)系的模型。 （2）記錄之間的聯(lián)系都用指針來實現(xiàn)。）記錄之間的聯(lián)系都用指針來實現(xiàn)。 優(yōu)點：優(yōu)點：數(shù)據(jù)模型較簡單，使用方便數(shù)據(jù)模型較簡單，使用方便，描述一對多的層次關系描述一對多的層次關系自然、直觀，易理解。自然、直觀，易理解。 不足：不足：只能表示一對多的聯(lián)系，用戶難以掌握只能表示一對多的聯(lián)系，用戶難以掌握，應用程序編應用程序編寫困難。寫困難。401.4.2網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 用用有向圖結(jié)構(gòu)有向圖結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系的模型稱為網(wǎng)狀模表示實體類型及實體間聯(lián)系的模型稱為網(wǎng)狀模型型41網(wǎng)狀