高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-1、數(shù)據(jù)庫基礎知識

1、Advanced Database system高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Advanced Database System目錄目錄主要教學目的主要教學目的n數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管數(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)。理的最新技術(shù)。n數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎，它數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎，它的出現(xiàn)極大促進了計算機應用向各行各業(yè)的出現(xiàn)極大促進了計算機應用向各行各業(yè)的滲透。的滲透。n數(shù)據(jù)庫的建設規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小數(shù)據(jù)庫的建設規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。度的重要標志。目錄目

2、錄主要教學內(nèi)容主要教學內(nèi)容n數(shù)據(jù)庫基礎知識數(shù)據(jù)庫基礎知識n數(shù)據(jù)設計與開發(fā)步驟數(shù)據(jù)設計與開發(fā)步驟nAndriod基礎知識基礎知識n數(shù)據(jù)庫平臺的使用數(shù)據(jù)庫平臺的使用n基于基于Andriod平臺的數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺的數(shù)據(jù)庫開發(fā)Advanced Database system數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎知識Prerequisite knowlege目錄目錄1.數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理n數(shù)據(jù)和信息數(shù)據(jù)和信息 n數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：是用來記錄事物情況的物理符號，可以是聲音、圖象、文本等數(shù)據(jù)。它有數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)值之分，不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)記錄的事物其性質(zhì)不同。例如數(shù)字型數(shù)據(jù)1、2、3，而字符型數(shù)據(jù)可用來記錄事物的名稱。此外，

3、還有圖形、圖像、聲音等多媒體數(shù)據(jù)。n例如：一個城市的天氣預報是一條信息，而描述該信息的數(shù)據(jù)形式可以是文字、圖像或聲音等。n信息：信息：是對數(shù)據(jù)有目的的加工的結(jié)果，具有使用價值的數(shù)據(jù)才能成為信息。例如：汽車上的里程數(shù)。目錄目錄1.1數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理n數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理n數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理n對數(shù)據(jù)收集、加工、傳播等一系列活動的總稱。n數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理n在數(shù)據(jù)處理過程中存儲、定位、提取的活動。n數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段n人工管理階段人工管理階段n文件管理階段文件管理階段n數(shù)據(jù)庫管理階段數(shù)據(jù)庫管理階段目錄目錄n人工管理階段人工管理階段 程序與數(shù)據(jù)是一個整體，一個程序中的數(shù)程

4、序與數(shù)據(jù)是一個整體，一個程序中的數(shù)據(jù)無法被其他程序使用，因此程序與程據(jù)無法被其他程序使用，因此程序與程序之間存在大量的重復數(shù)據(jù)。序之間存在大量的重復數(shù)據(jù)。目錄目錄階段階段2：文件系統(tǒng)階段：文件系統(tǒng)階段n時間：時間：20世紀世紀50年代末到年代末到60年代中期年代中期 n背景背景 n應用需求：科學計算、管理n硬件水平：磁盤、磁鼓等直接存取的外存設備 n軟件水平：操作系統(tǒng)高級語言操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)(將相關(guān)數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則構(gòu)成文件)是專門用于數(shù)據(jù)管理的軟件n處理方式：聯(lián)機實時處理、批處理目錄目錄n文件管理階段文件管理階段20世紀世紀50年代后期至年代后期至60年代后期年代后期,計算機計算機外存儲器

5、外存儲器有了磁鼓和磁盤等直接存取設備；軟件有了操作有了磁鼓和磁盤等直接存取設備；軟件有了操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)；程序通過系統(tǒng)和文件系統(tǒng)；程序通過數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件訪問數(shù)據(jù)。訪問數(shù)據(jù)。外存儲器數(shù)據(jù)輸入程序數(shù)據(jù)輸入程序01090101林小輝12111980120122長春市東朝陽路10委6號 1300210431-789910101090102李曉娜24101984022923黑龍江省哈爾濱市建設街5號1500860431-565465401090103王強 14011984060322長春市民康路10號 1300240431-987451901090104張麗麗23101984071122吉林琿春市第

6、二高級中學 1333000440-751886401090105趙海燕23011984021523黑龍江大慶市薩爾圖區(qū) 1633110459-637936301090101林小輝12111980120122長春市東朝陽路10委6號 1300210431-789910101090102李曉娜24101984022923黑龍江省哈爾濱市建設街5號1500860431-565465401090103王強 14011984060322長春市民康路10號 1300240431-987451901090104張麗麗23101984071122吉林琿春市第二高級中學 1333000440-751886401

7、090105趙海燕23011984021523黑龍江大慶市薩爾圖區(qū) 1633110459-6379363數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件目錄目錄學生部門學生部門教務部門教務部門人事部門人事部門文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)教師數(shù)據(jù)文件教師數(shù)據(jù)文件學生數(shù)據(jù)文件學生數(shù)據(jù)文件課程數(shù)據(jù)文件課程數(shù)據(jù)文件人事管理應用程序人事管理應用程序?qū)W生管理應用程序?qū)W生管理應用程序教務管理應用程序教務管理應用程序應用程序和數(shù)據(jù)文件的關(guān)系應用程序和數(shù)據(jù)文件的關(guān)系目錄目錄外存儲器01090101林小輝12111980120122長春市東朝陽路10委6號 1300210431-789910101090102李曉娜24101984022923黑龍江省哈爾濱

8、市建設街5號1500860431-565465401090103王強 14011984060322長春市民康路10號 1300240431-987451901090104張麗麗23101984071122吉林琿春市第二高級中學 1333000440-751886401090105趙海燕23011984021523黑龍江大慶市薩爾圖區(qū) 1633110459-6379363特點特點:多個程序共享數(shù)據(jù)；易于長期保存數(shù)據(jù)；程多個程序共享數(shù)據(jù)；易于長期保存數(shù)據(jù)；程序代碼有所簡化；數(shù)據(jù)冗余（重復）度較大；程序?qū)π虼a有所簡化；數(shù)據(jù)冗余（重復）度較大；程序?qū)?shù)據(jù)依賴性較強；人員專業(yè)性較強。數(shù)據(jù)依賴性較強；人

9、員專業(yè)性較強。查詢程序查詢程序王強王強長沙市五一路長沙市五一路10號號1300240731-487451901090103查詢程序查詢程序例如：例如：數(shù)據(jù)查詢與報表數(shù)據(jù)查詢與報表目錄目錄階段階段3：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段n時間時間:20世紀世紀60年代末年代末 n背景背景 n應用背景：大規(guī)模管理n硬件背景：大容量磁盤n軟件背景：有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)n處理方式：聯(lián)機實時處理,分布處理,批處理目錄目錄n數(shù)據(jù)庫管理階段數(shù)據(jù)庫管理階段數(shù)據(jù)庫是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的集中控制之下，按數(shù)據(jù)庫是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的集中控制之下，按一定的組織方式存儲起來的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)一定的組織方式存儲起來的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集

10、合。集合。特點：特點： n數(shù)據(jù)真正實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化 n數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴充n數(shù)據(jù)獨立性高 n數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制目錄目錄特點特點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化并與程序分離；并與程序分離；數(shù)據(jù)集中式數(shù)據(jù)集中式管管理，理，高度共享高度共享；數(shù)據(jù)冗余度小，具有數(shù)據(jù)一致性和完整；數(shù)據(jù)冗余度小，具有數(shù)據(jù)一致性和完整性控制規(guī)則。性控制規(guī)則。外存儲器字段名類型 寬度 小數(shù)位說 明F_BM字符型 2省市編碼F_MC字符型 12省市名稱字段名類型 寬度 小數(shù)位說 明F_BM字符型 2省市編碼F_MC字符型 12省市名稱字段名稱字段名稱 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 字段寬度字段寬度說 明說 明JSBH文本文本6教師

11、編號教師編號XM文本文本8 8教師姓名：最多教師姓名：最多4個漢字個漢字CSRQ日期日期8出生日期出生日期XB文本文本1 1性別：性別：1表示男，表示男，2表示女表示女ZC文本文本1 1職稱：1 助教，2 講師，3 副教授，4教授，5博士導師職稱：1 助教，2 講師，3 副教授，4教授，5博士導師ZZF邏輯邏輯1 1在職否：TRUE 表示在職，F(xiàn)ALSE 表示退休在職否：TRUE 表示在職，F(xiàn)ALSE 表示退休BGDH文本文本1010辦公電話辦公電話ZZDH文本文本1010住宅電話住宅電話YDDH文本文本1515移動電話移動電話JSBHXMCSRQXB ZCZZFBGDHZZDHYDDH103

12、601 李曉光李曉光1960-5-113TRUETRUE8922331 516612313019298657103621 李敏李敏1970-1-1222TRUETRUE8456721 566030413809228127106723 趙丹茹趙丹茹 1945-12-325FALSEFALSE849921313019876502105721 張大偉張大偉 1957-3-1114TRUETRUE8426115 849921213902125631目錄目錄2.數(shù)據(jù)庫的幾個概念數(shù)據(jù)庫的幾個概念n2.1數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)庫（DB）n長期存儲在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合n2.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（數(shù)

13、據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）（產(chǎn)品、功）（產(chǎn)品、功能）能）n為數(shù)據(jù)庫的建立、使用、維護而配置的軟件。n2.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）n利用DBMS而創(chuàng)建的為特定應用服務的系統(tǒng)。一般由DB、DBMS、計算機軟硬件以及系統(tǒng)管理員與用戶等組成。目錄目錄2.1數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫n數(shù)據(jù)庫的特征數(shù)據(jù)庫的特征n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n可為各種用戶共享可為各種用戶共享n冗余度較小冗余度較小n數(shù)據(jù)獨立性較高數(shù)據(jù)獨立性較高目錄目錄（1）數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型）數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型 組織、描述和儲存組織、描述和儲存 相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)

14、據(jù)不是孤立的，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是孤立的，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間是相互關(guān)聯(lián)的。也就是說，在數(shù)據(jù)庫中不之間是相互關(guān)聯(lián)的。也就是說，在數(shù)據(jù)庫中不僅要能夠表示數(shù)據(jù)本身，還要能夠表示數(shù)據(jù)與僅要能夠表示數(shù)據(jù)本身，還要能夠表示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。目錄目錄（1）數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型）數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型 組織、描述和儲存組織、描述和儲存 用綜合的方法組織數(shù)據(jù)用綜合的方法組織數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫能夠根據(jù)不同的需要按不同的方數(shù)據(jù)庫能夠根據(jù)不同的需要按不同的方法組織數(shù)據(jù)法組織數(shù)據(jù)目錄目錄（2）、（）、（3）低冗余與數(shù)據(jù)共享）低冗余與數(shù)據(jù)共享 文件系文件系統(tǒng)時：統(tǒng)時： 職工基本情況職工基本情況有關(guān)人事管理

15、的數(shù)據(jù)有關(guān)人事管理的數(shù)據(jù) 職工基本情況職工基本情況 有關(guān)教育培訓的數(shù)據(jù)有關(guān)教育培訓的數(shù)據(jù)教育子系統(tǒng)教育子系統(tǒng)人事子系統(tǒng)人事子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時：系統(tǒng)時：教育子系統(tǒng)教育子系統(tǒng)人事子系統(tǒng)人事子系統(tǒng)有關(guān)人事管理的數(shù)據(jù)有關(guān)人事管理的數(shù)據(jù) 職工基本情況職工基本情況 有關(guān)教育培訓的數(shù)據(jù)有關(guān)教育培訓的數(shù)據(jù)目錄目錄（4）數(shù)據(jù)具有較高的獨立性）數(shù)據(jù)具有較高的獨立性 數(shù)據(jù)獨立性是指數(shù)據(jù)獨立性是指數(shù)據(jù)的組織和存儲方數(shù)據(jù)的組織和存儲方法與應用程序互不依法與應用程序互不依賴、彼此獨立的特性。賴、彼此獨立的特性。目錄目錄DBMS的主要功能的主要功能n數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言提供數(shù)據(jù)定義語言(DDL) 定義數(shù)據(jù)庫

16、中的數(shù)據(jù)對象定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象(數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、數(shù)據(jù)完整性約束條件和保證存儲結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、數(shù)據(jù)完整性約束條件和保證完整性的觸發(fā)機制等完整性的觸發(fā)機制等)n數(shù)據(jù)組織、存儲和管理n對數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等管理，提高存儲空間利用對數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等管理，提高存儲空間利用率和存取效率率和存取效率n數(shù)據(jù)操縱功能提供數(shù)據(jù)操縱語言提供數(shù)據(jù)操縱語言(DML) 操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作 (查詢、插入、刪除和修改查詢、插入、刪除和修改)用戶是用用戶是用DML還是還是DDL完成下列任務？完成下列任務

17、？a.改變客戶地址改變客戶地址b.定義目錄表定義目錄表c.輸入一個新員工的信息輸入一個新員工的信息目錄目錄2.2 DBMS的主要功能的主要功能n數(shù)據(jù)庫的運行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性保證數(shù)據(jù)的安全性 保證數(shù)據(jù)的完整性保證數(shù)據(jù)的完整性 多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用 發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復目錄目錄安全性安全性數(shù)據(jù)的安全性（數(shù)據(jù)的安全性（security）控制：防止不合法）控制：防止不合法使用數(shù)據(jù)造成數(shù)據(jù)的泄露和破壞，保證數(shù)據(jù)的安使用數(shù)據(jù)造成數(shù)據(jù)的泄露和破壞，保證數(shù)據(jù)的安全和機密；全和機密；v例如，系統(tǒng)提供口令檢查或其他手段來驗證用戶身份，也可以對數(shù)據(jù)的存取權(quán)限進行限制

18、恢復：當數(shù)據(jù)庫被破壞或數(shù)據(jù)不可靠時，系恢復：當數(shù)據(jù)庫被破壞或數(shù)據(jù)不可靠時，系統(tǒng)有能力將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復到最近某一統(tǒng)有能力將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復到最近某一時刻的正確狀態(tài)。時刻的正確狀態(tài)。目錄目錄安全性安全性 數(shù)據(jù)庫技術(shù)要能數(shù)據(jù)庫技術(shù)要能夠保證數(shù)據(jù)庫中夠保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是安全、的數(shù)據(jù)是安全、可靠的?？煽康?。 有效地防止有效地防止數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被非法使用或非被非法使用或非法修改法修改 數(shù)據(jù)遭到數(shù)據(jù)遭到破壞時能立刻將破壞時能立刻將數(shù)據(jù)完全恢復數(shù)據(jù)完全恢復目錄目錄完整性完整性n數(shù)據(jù)的完整性數(shù)據(jù)的完整性(integrity)控制：系統(tǒng)通過設控制：系統(tǒng)通過設置一些完整性規(guī)則以確保數(shù)據(jù)的正

19、確性、有置一些完整性規(guī)則以確保數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。效性和相容性。n正確性是指數(shù)據(jù)的合法性正確性是指數(shù)據(jù)的合法性，如年齡屬于數(shù)值型數(shù)據(jù)，只能含0,1,9，不能含字母或特殊符號；n有效性是指數(shù)據(jù)是否在其定義的有效范圍有效性是指數(shù)據(jù)是否在其定義的有效范圍，如月份只能用112之間的正整數(shù)表示；n相容性是指表示同一事實的兩個數(shù)據(jù)應相同相容性是指表示同一事實的兩個數(shù)據(jù)應相同，否則就不相容，如一個人不能有兩個性別。目錄目錄最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性 保證數(shù)保證數(shù)據(jù)正確的特據(jù)正確的特性在數(shù)據(jù)庫性在數(shù)據(jù)庫中稱之為數(shù)中稱之為數(shù)據(jù)完整性。據(jù)完整性。200歲歲目錄目錄數(shù)據(jù)可以并發(fā)使

20、用數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時保證數(shù)據(jù)的一致性并能同時保證數(shù)據(jù)的一致性 在多個用戶同時使用數(shù)據(jù)在多個用戶同時使用數(shù)據(jù)庫時，能夠保證不產(chǎn)生沖突和庫時，能夠保證不產(chǎn)生沖突和矛盾，保證數(shù)據(jù)的一致性和正矛盾，保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性。確性。目錄目錄500元元500+300=800500-168=332332元800元168元300元目錄目錄2.2 DBMS的主要功能的主要功能n數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能(實用程序?qū)嵱贸绦? 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲 介質(zhì)故障恢復介質(zhì)故障恢復 數(shù)據(jù)庫的重組織數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視等性能監(jiān)視等目錄目錄2.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成

21、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成由以下幾部分構(gòu)成由以下幾部分構(gòu)成:n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）n應用程序系統(tǒng)應用程序系統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫管理員和用戶數(shù)據(jù)庫管理員和用戶目錄目錄2.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用程序系統(tǒng)應用程序系統(tǒng)用戶用戶用戶用戶應用開發(fā)工具應用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員目錄目錄課堂練習課堂練習1n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(DB)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)數(shù)據(jù)庫管理系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（統(tǒng)（DBMS)三者之間的關(guān)系是（三者之間的關(guān)系是（ ）。）。 A. DBS包括包括 DB 和和DBMS B. DBMS 包

22、括包括 DB 和和DBS C. DB 包括包括 DBS和和 DBMS D. DBS就是就是DB 也就是也就是DBMSA目錄目錄課堂練習課堂練習2n數(shù)據(jù)是表示信息的數(shù)據(jù)是表示信息的( )、信息是數(shù)據(jù)所包含、信息是數(shù)據(jù)所包含的（的（ ）。）。n數(shù)據(jù)庫是在計算機系統(tǒng)中安照一定的方式組織、數(shù)據(jù)庫是在計算機系統(tǒng)中安照一定的方式組織、存儲和應用的（存儲和應用的（ ）。）。n支持數(shù)據(jù)庫各種操作的軟件系統(tǒng)叫支持數(shù)據(jù)庫各種操作的軟件系統(tǒng)叫 （ ）。）。n由計算機硬件、操作系統(tǒng)、由計算機硬件、操作系統(tǒng)、DBMS、數(shù)據(jù)庫、應、數(shù)據(jù)庫、應用程序及有關(guān)人員等組成的一個整體叫用程序及有關(guān)人員等組成的一個整體叫 （ ）。）

23、。 載體載體意義意義數(shù)據(jù)集合數(shù)據(jù)集合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)目錄目錄上次課內(nèi)容回顧：基本概念上次課內(nèi)容回顧：基本概念n數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)：是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。：是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。n信息信息：是對數(shù)據(jù)有目的的加工的結(jié)果，具有使用：是對數(shù)據(jù)有目的的加工的結(jié)果，具有使用價值的數(shù)據(jù)才能成為信息。價值的數(shù)據(jù)才能成為信息。n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(Database)：是長期儲存在計算機內(nèi)、有：是長期儲存在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合。組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合。n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)：位于用戶與操作系統(tǒng)之：位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理

24、軟件。間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)：利用利用DBMS而創(chuàng)建的為特而創(chuàng)建的為特定應用服務的系統(tǒng)。一般由定應用服務的系統(tǒng)。一般由DB、DBMS、計算機軟硬件以及系統(tǒng)管理員與用戶等組成。計算機軟硬件以及系統(tǒng)管理員與用戶等組成。目錄目錄數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用程序系統(tǒng)應用程序系統(tǒng)用戶用戶用戶用戶應用開發(fā)工具應用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員目錄目錄數(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n什么是數(shù)據(jù)管理什么是數(shù)據(jù)管理n對數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護n是數(shù)據(jù)處理的中心問題n數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程數(shù)據(jù)

25、管理技術(shù)的發(fā)展過程n人工管理階段(40年代中-50年代中)n文件系統(tǒng)階段(50年代末-60年代中)n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代末-現(xiàn)在)目錄目錄數(shù)據(jù)庫的特征數(shù)據(jù)庫的特征n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n可為各種用戶共享可為各種用戶共享n冗余度較小冗余度較小n數(shù)據(jù)獨立性較高數(shù)據(jù)獨立性較高目錄目錄DBMS的主要功能的主要功能n數(shù)據(jù)定義功能數(shù)據(jù)定義功能n數(shù)據(jù)組織、存儲和管理數(shù)據(jù)組織、存儲和管理n數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)操縱功能n數(shù)據(jù)庫的運行管理：數(shù)據(jù)庫的運行管理：保證數(shù)據(jù)的安全性；保證保證數(shù)據(jù)的安全性；保證數(shù)據(jù)的完整性；多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用；發(fā)數(shù)據(jù)的完整性；多用戶對

26、數(shù)據(jù)的并發(fā)使用；發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復。生故障后的系統(tǒng)恢復。n數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能：數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能：數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載；數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲；介質(zhì)故障恢復；數(shù)據(jù)庫的重載；數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲；介質(zhì)故障恢復；數(shù)據(jù)庫的重組織；性能監(jiān)視等。組織；性能監(jiān)視等。目錄目錄3. 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型n數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理的3個階段個階段n數(shù)據(jù)模型及其三要素數(shù)據(jù)模型及其三要素n分類分類目錄目錄準備：三個世界的假設準備：三個世界的假設n 現(xiàn)實世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界（計算機世界）?，F(xiàn)實世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界（計算機世界）。n1、現(xiàn)實世界：、現(xiàn)實世界：n 存在于人腦之外的客觀世界，是具體事物與抽象概念及存在于人腦

27、之外的客觀世界，是具體事物與抽象概念及其相互聯(lián)系的綜合。其相互聯(lián)系的綜合。n（1）事物（個體）：一個實際存在的且可以被識別的事件）事物（個體）：一個實際存在的且可以被識別的事件n（2） 特征：區(qū)別不同個體的依據(jù)特征：區(qū)別不同個體的依據(jù)na. 個體的某些特征是相對固定的nb. 個體可能有許多特征n（3）全體：具有相同特征項目要求的個體為同類個體，所）全體：具有相同特征項目要求的個體為同類個體，所有同類個體構(gòu)成一個集合稱為有同類個體構(gòu)成一個集合稱為“全體全體”。例學校的所有學生。例學校的所有學生。n（4）關(guān)聯(lián)：個體間的相互關(guān)系。）關(guān)聯(lián)：個體間的相互關(guān)系。目錄目錄三個世界的假設三個世界的假設n2、信

28、息世界、信息世界n是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映，是從后者到前是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映，是從后者到前者的抽象（用者的抽象（用E-R圖表示）。圖表示）。n（1）實體：每一個被認識了的個體在信息世界）實體：每一個被認識了的個體在信息世界中成為實體。中成為實體。n（2）屬性：個體每個特征在人腦中形成的認識。）屬性：個體每個特征在人腦中形成的認識。n（3）實體集：對應于現(xiàn)實世界中的全體。相同）實體集：對應于現(xiàn)實世界中的全體。相同型的實體集合成為實體集。如所有學生元組構(gòu)成型的實體集合成為實體集。如所有學生元組構(gòu)成的學生集合。的學生集合。n（4）聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物間的關(guān)聯(lián)在信息世）聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物

29、間的關(guān)聯(lián)在信息世界中反映為實體間的聯(lián)系。界中反映為實體間的聯(lián)系。目錄目錄三個世界的假設三個世界的假設n3、計算機世界（數(shù)據(jù)世界）、計算機世界（數(shù)據(jù)世界）n（1） 數(shù)據(jù)項：對應于屬性項數(shù)據(jù)項：對應于屬性項n（2）記錄：同一實體的所有數(shù)據(jù)項按一定的）記錄：同一實體的所有數(shù)據(jù)項按一定的方式組織在一起構(gòu)成表達實體的數(shù)據(jù)總和，成方式組織在一起構(gòu)成表達實體的數(shù)據(jù)總和，成為記錄。包括記錄型和記錄值為記錄。包括記錄型和記錄值n（3）文件：同型的一組記錄組合在一起構(gòu)成）文件：同型的一組記錄組合在一起構(gòu)成文件。文件。n（4）數(shù)據(jù)模型：）數(shù)據(jù)模型：ER模型在數(shù)據(jù)世界中的進模型在數(shù)據(jù)世界中的進一步抽象。一步抽象。目錄

30、目錄三個世界的假設三個世界的假設認識認識抽象抽象信息世界概念數(shù)據(jù)模型信息世界概念數(shù)據(jù)模型機器世界機器世界DBMS支持的數(shù)據(jù)支持的數(shù)據(jù)模型模型轉(zhuǎn)換現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界目錄目錄信息的轉(zhuǎn)換過程信息的轉(zhuǎn)換過程信息的三個世界的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換過程信息的三個世界的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換過程 現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界 系統(tǒng)分析 信息世界信息世界 數(shù)據(jù)庫設計 計算機世界計算機世界 事物及聯(lián)系事物及聯(lián)系 信息化 概念模型概念模型 數(shù)據(jù)化 邏輯及物理模型邏輯及物理模型 目錄目錄是客觀事物的真實反映。可以是是客觀事物的真實反映?？梢允菍嶋H存在實際存在的對象的對象、抽象概念抽象概念或或事件事件。（1）屬性）屬性將事物特性稱為實體屬性。將事物特性稱

31、為實體屬性。例如，為描述一個職工，可能涉及如下屬性：編例如，為描述一個職工，可能涉及如下屬性：編號、姓名、性別、出生日期和職稱。號、姓名、性別、出生日期和職稱。例如：例如： 實體實體目錄目錄（2）實體型和實體值）實體型和實體值實體型就是實體的結(jié)構(gòu)描述，通常是實體名和屬實體型就是實體的結(jié)構(gòu)描述，通常是實體名和屬性名的集合；具有相同屬性的實體，有相同的性名的集合；具有相同屬性的實體，有相同的實體型。實體值是一個具體的實體，是屬性值實體型。實體值是一個具體的實體，是屬性值的集合。的集合。例如，教師實體型是：例如，教師實體型是：教師教師(編號、姓名、性別、出生日期、職稱、基編號、姓名、性別、出生日期、

32、職稱、基本工資、研究方向本工資、研究方向)教師教師“李亦光李亦光”的實體值是：的實體值是：(15031，李亦光，男，李亦光，男，09/21/65，教授，教授，678，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù))目錄目錄（3）屬性型和屬性值）屬性型和屬性值 屬性型就是屬性名及其取值類型，屬性值就是屬屬性型就是屬性名及其取值類型，屬性值就是屬性在其值域中所取的具體值。性在其值域中所取的具體值。例如：例如：“103601”是編號值；是編號值；“李曉光李曉光”是姓是姓名值；名值；“1”是性別值是性別值 。(4)實體集實體集性質(zhì)相同的同類實體的集合稱為實體集。性質(zhì)相同的同類實體的集合稱為實體集。如一個系的教師。如一個系的教

33、師。目錄目錄實體間的聯(lián)系實體間的聯(lián)系實體之間的對應關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映了實體之間的對應關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映了現(xiàn)實世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)實世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。 聯(lián)系的類型：聯(lián)系的類型：n一對一聯(lián)系 記為1 ：1。n一對多聯(lián)系 記為：n。n多對多聯(lián)系 記為m ：n。 目錄目錄兩個實體型間的聯(lián)系兩個實體型間的聯(lián)系 n一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系 n如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系n記為1:1 n 實例n班級與班長之間的聯(lián)系班級班級班級班級-班長班長班長班長111:1聯(lián)系聯(lián)系目錄目錄兩個實體型間的聯(lián)系兩個實體型間的聯(lián)系n一

34、對多聯(lián)系一對多聯(lián)系n如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系n記為1:nn實例n班級與學生之間的聯(lián)系班級班級組成組成學生學生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系目錄目錄兩個實體型間的聯(lián)系兩個實體型間的聯(lián)系n多對多聯(lián)系（多對多聯(lián)系（m:n）n如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m0）與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體B具有多對多聯(lián)系。記為m:nn實例n課程與學生之間的聯(lián)系課程課程選修選修學生學生m

35、nm:n聯(lián)系聯(lián)系目錄目錄廠長廠長工廠工廠任職任職11(a)公司公司職員職員就職就職1n(b)讀者讀者圖書圖書借閱借閱mn(c) 實體間的聯(lián)系實體間的聯(lián)系目錄目錄概念模型是反映實體之間聯(lián)系的模型。概念模型是反映實體之間聯(lián)系的模型。E-RE-R模型模型: :描述現(xiàn)實世界的概念模型。描述現(xiàn)實世界的概念模型。& 實體：用矩形框表示，框內(nèi)寫入實體：用矩形框表示，框內(nèi)寫入實體名。實體名。 & 屬性：用橢圓形表示，屬性的名屬性：用橢圓形表示，屬性的名稱記入橢圓形內(nèi)。稱記入橢圓形內(nèi)。& 聯(lián)系：用菱形框表示實體間的相聯(lián)系：用菱形框表示實體間的相互關(guān)系，框內(nèi)注明聯(lián)系的名稱。互關(guān)系，框內(nèi)注明

36、聯(lián)系的名稱。& 畫出學生實體圖和課程實體圖？畫出學生實體圖和課程實體圖？學生 學號學生與課程學生與課程間的聯(lián)系間的聯(lián)系概念模型概念模型目錄目錄概念模型中的實體聯(lián)系舉例概念模型中的實體聯(lián)系舉例學生助學金 姓名性別學習課程課程號課程名學時數(shù)成績學號mn目錄目錄概念模型中的實體聯(lián)系舉例概念模型中的實體聯(lián)系舉例廠長號姓名年齡廠長管理工廠廠號廠名地點倉庫號地點面積倉庫存放產(chǎn)品貨號品名價格數(shù)量11mn目錄目錄mn借閱借閱姓名姓名借書證借書證號號職稱職稱出版社出版社書號書號定價定價書名書名作者作者借書日借書日期期讀者讀者圖書圖書所在學所在學院院圖書借閱系統(tǒng)中的圖書借閱系統(tǒng)中的E-R模型模型目錄目錄工

37、廠物資管理工廠物資管理 （較完整的較完整的E-RE-R圖示例）圖示例）n實體實體n倉庫、零件、供應商、項目、職工n實體間的聯(lián)系實體間的聯(lián)系n一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可存放在多個倉庫中n一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個倉庫工作n職工中有領(lǐng)導：倉庫主任n供應關(guān)系中都是多對多的關(guān)系目錄目錄工廠物資管理工廠物資管理實體及其屬性圖實體及其屬性圖 倉庫倉庫號號面面積積電話電話號號職工職工號號姓姓名名倉庫倉庫職工職工目錄目錄工廠物資管理工廠物資管理實體及其屬性圖實體及其屬性圖 零件零件號號名名稱稱規(guī)規(guī)格格單單價價描描述述零零 件件項目號項目號預算預算打開日期打開日期項目項目供 應

38、 商供 應 商號號電話電話號號賬賬號號地地址址姓姓名名供應商供應商目錄目錄工廠物資管理工廠物資管理實體及其聯(lián)系圖實體及其聯(lián)系圖供應商職工倉庫零件項目供應量庫存量供應領(lǐng)導庫存工作P1n nmm1nn目錄目錄完整的完整的E-R圖圖年齡職稱電話號電話號職工號庫存量項目號零件號打開日期倉庫號供應商號地址姓名賬號供應量名稱描述規(guī)格預算面積姓名零件項目倉庫供應商職工供 應庫 存 領(lǐng)導工作單價1nnnpnmm1主主碼？碼？目錄目錄n現(xiàn)實世界中客觀存在并能相互區(qū)別的事物稱為（現(xiàn)實世界中客觀存在并能相互區(qū)別的事物稱為（ ）。）。 A 實體實體 B 實體集實體集 C 字段字段 D 記錄記錄n現(xiàn)實世界中事物的特性在

39、信息世界中稱為（現(xiàn)實世界中事物的特性在信息世界中稱為（ ）。）。 A 實體實體 B 實體標識符實體標識符 C 屬性屬性 D 關(guān)鍵碼關(guān)鍵碼n下列實體類型的聯(lián)系中，屬于一對一聯(lián)系的是（下列實體類型的聯(lián)系中，屬于一對一聯(lián)系的是（ ）。）。 A 教研室對教師的聯(lián)系教研室對教師的聯(lián)系 B 父親對孩子的親生聯(lián)系父親對孩子的親生聯(lián)系 C 省對省會的聯(lián)系省對省會的聯(lián)系 D 供應商與項目的供貨關(guān)系供應商與項目的供貨關(guān)系目錄目錄課堂練習課堂練習n學校中有若干系，每個系有若干班級和學校中有若干系，每個系有若干班級和教研室，每個教研室有若干教員，其中教研室，每個教研室有若干教員，其中有的教授和副教授每人各帶若干研究生

40、，有的教授和副教授每人各帶若干研究生，每個班有若干學生，每個學生選修若干每個班有若干學生，每個學生選修若干課程，每門課可由若干學生選修。課程，每門課可由若干學生選修。n給出此學校的概念模型：給出此學校的概念模型：ER圖圖目錄目錄目錄目錄數(shù)據(jù)模型（邏輯模型）數(shù)據(jù)模型（邏輯模型）n 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 概念模型只是將現(xiàn)實世界的客觀對象抽象為概念模型只是將現(xiàn)實世界的客觀對象抽象為某種信息結(jié)構(gòu)，這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的某種信息結(jié)構(gòu)，這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的計算機系統(tǒng)，而對應于數(shù)據(jù)世界的模型則由數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)，而對應于數(shù)據(jù)世界的模型則由數(shù)據(jù)模型描述，模型描述，數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中實體之間聯(lián)系

41、的是數(shù)據(jù)庫中實體之間聯(lián)系的抽象描述即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。抽象描述即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界記錄記錄, ,數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)模型信息世界信息世界實體實體, ,屬性屬性目錄目錄數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型n數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型n各個數(shù)據(jù)對象以及它們之間存在的相互關(guān)系的集合，是概念模型在數(shù)據(jù)世界的抽象表示。n數(shù)據(jù)模型的三要素數(shù)據(jù)模型的三要素n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n數(shù)據(jù)操作集合n數(shù)據(jù)完整性約束目錄目錄數(shù)據(jù)模型組成要素數(shù)據(jù)模型組成要素n數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n指所研究的對象類型的集合n與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象n與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象n是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述n數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作n對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作

42、規(guī)則n檢索、更新（包括插入、刪除、修改）n 是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述n數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件n一組完整性規(guī)則的集合n是數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲存規(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、相容目錄目錄數(shù)據(jù)模型分類數(shù)據(jù)模型分類n數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)模型的分類分類n層次模型n網(wǎng)狀模型n關(guān)系模型姓名職稱姓名職稱姓名職稱姓名職稱姓名職稱姓名職稱姓名職稱姓名職稱123456789 abcdef323 sdsd2335232222222222223333333 sddas333333333333333666555444444333123456789 abcdef323 sdsd2335232222222222223333333 sddas333333333333333666555444444333目錄目錄樹葉樹 枝根通過通過樹樹形結(jié)構(gòu)表示實體及聯(lián)系。如描述學校管理機構(gòu)。每形結(jié)構(gòu)表示實體及聯(lián)系。如描述學校管理機構(gòu)。每個個結(jié)點結(jié)點表示一個表示一個實體（型）實體（型），箭頭表示實體（型）間的聯(lián)系箭頭表示實體（型）間的聯(lián)系