數(shù)據(jù)庫技術(shù)回顧重點(diǎn)

一．概念模型，E-R模型二．E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換DBMS支持的數(shù)據(jù)模型概念模型現(xiàn)實(shí)世界認(rèn)識(shí)抽象信息世界機(jī)器世界一張地圖，一個(gè)汽車模型，一個(gè)精致的航模飛機(jī)以及一組建筑設(shè)計(jì)沙盤都是具體的模型。所以，對(duì)于模型，一眼望去，就會(huì)使人聯(lián)想到真實(shí)生活中的事物。模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬和抽象。數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)據(jù)特征的抽象。數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足 面要求能比較 模擬現(xiàn)實(shí)世界容易為人所理解便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型組成要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束條件

數(shù)據(jù)模型的定義：數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是按一定的方式

在一起的，其組織結(jié)構(gòu)又稱為數(shù)據(jù)模型，它決定了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的表達(dá)方式。

數(shù)據(jù)模型的分類：一種是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是現(xiàn)實(shí)世界的抽象，也是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

交流的工具，即“概念數(shù)據(jù)模型”；另一種則是直接涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，稱為“基本數(shù)據(jù)模型”（邏輯模型和物理模型）.目前描述概念模型最常用的方法是實(shí)體－聯(lián)系（Entity-Relationship）方法，即E－R方法，使用的工具稱為E－R圖。E－R圖所描述的現(xiàn)實(shí)世界的信息結(jié)構(gòu)稱為實(shí)體－聯(lián)系模型（

E－R模型）。

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模型包括了實(shí)體、屬性和聯(lián)系3種基本圖素。實(shí)體用矩形框表示，屬性用橢圓形框表示，聯(lián)系用菱形框表示,實(shí)體與屬性與聯(lián)系之間用無向直線連接。實(shí)體屬性聯(lián)系實(shí)體通常是客觀存在并且可以互相區(qū)分的事物?？梢允菍?shí)際的事務(wù)，如一名學(xué)生、一本書等；也可以是抽象的事件，如一場(chǎng)比賽、一個(gè)創(chuàng)意等。屬性是描述對(duì)象的某個(gè)特性。如：關(guān)于學(xué)生的學(xué)號(hào)、

、、出生日期、籍貫等屬性來描述；關(guān)于競(jìng)賽實(shí)體可用競(jìng)賽名、時(shí)間、地點(diǎn)、競(jìng)賽者、舉辦方等屬性來描述。聯(lián)系是實(shí)體間的相互關(guān)系。他反映了客觀事物間相互依存的狀態(tài)。學(xué)生借書證號(hào)專業(yè)出生日期ISBN作者價(jià)格復(fù)本數(shù)庫存量借書數(shù)量

實(shí)體集之間存在各種關(guān)系，通常把這些關(guān)系稱為“聯(lián)系”。例如一個(gè)班只能有一個(gè)正班長(zhǎng)，反之一個(gè)正班長(zhǎng)也只能在一個(gè)班級(jí)中任職，因此是“一對(duì)一”的關(guān)系。例如一個(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)，因此是“一對(duì)多”的關(guān)系。例如“學(xué)生”與“ ”有“借閱”關(guān)系，由于一個(gè)學(xué)生可借多本書，而一本書可被多個(gè)學(xué)生借閱，所以，學(xué)生和的“借閱”關(guān)系是“多對(duì)多”的關(guān)系。聯(lián)系名實(shí)體型A11實(shí)體型B1:1聯(lián)系聯(lián)系名11:n聯(lián)系實(shí)體型An實(shí)體型B聯(lián)系名實(shí)體型Amn實(shí)體型Bm:n聯(lián)系用圖形來表示兩個(gè)實(shí)體型之間的這三類聯(lián)系

A中的一個(gè)實(shí)體至多與B中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，B中的一個(gè)實(shí)體也至多與A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。如廠長(zhǎng)管理工廠、班級(jí)和正班長(zhǎng)、學(xué)校和校長(zhǎng)等關(guān)系。入廠時(shí)間廠長(zhǎng)1管理1工廠廠名廠齡地址

A中的一個(gè)實(shí)體至多與B中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，B中的一個(gè)實(shí)體也至多與A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。如例如：“班級(jí)”與“學(xué)生”這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是一對(duì)多的聯(lián)系。班級(jí)名稱班級(jí)號(hào)人數(shù)班班級(jí)1包括N學(xué)生學(xué)號(hào)

A中的一個(gè)實(shí)體至多與B中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，B中的一個(gè)實(shí)體也可以與A中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。如例如：“學(xué)生”與“課程”或者“學(xué)生”與“

”。學(xué)號(hào)專業(yè)學(xué)生M選修N課程課程號(hào)課程名學(xué)分供應(yīng)商項(xiàng)目m供應(yīng)p兩個(gè)以上實(shí)體型間m:n聯(lián)系零件n醫(yī)生病區(qū)1治療m兩個(gè)以上實(shí)體型間1:n聯(lián)系n

兩個(gè)以上的實(shí)體型內(nèi)的各實(shí)體之間也可以存在一對(duì)一，一對(duì)多，多對(duì)多的聯(lián)系

。

例題1：已知學(xué)生實(shí)體具有學(xué)號(hào)、

、

、班級(jí)號(hào)與

屬性，班級(jí)實(shí)體具有班級(jí)號(hào)、班級(jí)名、人數(shù)、教室與所屬學(xué)院屬性，試畫出它們的E-R圖，并建立其間的聯(lián)系。1、建立兩個(gè)實(shí)體與屬性的聯(lián)系2、建立實(shí)體間的聯(lián)系班級(jí)班級(jí)名班級(jí)號(hào)學(xué)生屬于1N學(xué)號(hào)人數(shù)班級(jí)號(hào)教室學(xué)院例題2：用E-R圖表示某個(gè)工廠物資管理的概念模型實(shí)體倉庫：倉庫號(hào)、面積、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)、 、地址、 、帳號(hào)項(xiàng)目：項(xiàng)目號(hào)、 、開工日期職工：職工號(hào)、

、

、

實(shí)體之間的聯(lián)系如下：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。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)系職工之間具有

-被

關(guān)系。即倉庫

若干保管員。供應(yīng)商、項(xiàng)目和零件三者之間具有多對(duì)多的聯(lián)系

E.F.Codd于1971年提出了規(guī)范化理論。他定義了五種規(guī)范化模式（NormalForm,NF），簡(jiǎn)稱范式。

范式表示的是關(guān)系模式的規(guī)范化程序，也即滿足某種約束條件的關(guān)系模式，根據(jù)滿足的約束條件的不同來確定范式。范式基本條件第一范式（1NF）元組中每一個(gè)分量都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)第二范式（2NF）不僅滿足第一范式，而且所有非主屬性完全依賴于其主碼第三范式（3NF）不僅滿足第二范式，而且它的任可一個(gè)非主屬性都不傳遞于任何主關(guān)鍵字教師代碼工資基本工資附加工資1001500.0060.001002799.0070.001003400.0050.00教師代碼基本工資附加工資1001500.0060.001002799.0070.001003400.0050.00教師代碼研究課題號(hào)研究課題名教師關(guān)系：教師代碼、

、

；課題關(guān)系：研究課題號(hào)、研究課題名；教師與課題關(guān)系：教師代碼、研究課題號(hào)。主碼產(chǎn)品代碼產(chǎn)品名生產(chǎn)廠名生產(chǎn)廠地址生產(chǎn)關(guān)系：產(chǎn)品代碼、產(chǎn)品名、生產(chǎn)廠名；生產(chǎn)廠關(guān)系：生產(chǎn)廠名、生產(chǎn)廠地址。教師代碼院系判斷下表是否符合第一范式的關(guān)系，如不是請(qǐng)規(guī)范至第三范式的關(guān)系。研究課題1101教授管理系

33245001102

劉

明管理系

33248001254講師投資系

3341630研究課 研究課題號(hào) 題名管理信息金融工程電子商務(wù)用E-R圖描述了系統(tǒng)中實(shí)體集與實(shí)體集之間的聯(lián)系，但是E-R模型只能說明實(shí)體間語義的聯(lián)系，還不能進(jìn)一步說明詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。一般遇到一個(gè)實(shí)際的問題，總是先設(shè)計(jì)一個(gè)E-R模型，然后再把E-R模型轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，在這里以關(guān)系模型為例。前面已經(jīng)介紹了實(shí)體集之間的聯(lián)系，為（1：1）、（1：n）和（m：n）3種聯(lián)系之一，下面根據(jù)3種聯(lián)系介紹從E-R圖獲得關(guān)系模式的方法。1．（1∶1）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換2．（1∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換3．（m∶n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換原則：每個(gè)實(shí)體集各對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式；對(duì)于（1：1）的聯(lián)系，1）可以單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式：由聯(lián)系屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼構(gòu)成關(guān)系模式，其主碼可選參與聯(lián)系的實(shí)體集的任一的主碼。

2）也可以由聯(lián)系屬性及一方的主碼加入到另一方實(shí)體集對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。方法1：班級(jí)（班級(jí)正班長(zhǎng)（學(xué)號(hào)，，院系，專業(yè)，人數(shù)））屬于（學(xué)號(hào)，班級(jí)

）方法2：班級(jí)（班級(jí)，院系，專業(yè)，人數(shù)）正班長(zhǎng)（學(xué)號(hào)， ，班級(jí)

）廠長(zhǎng)入廠時(shí)間1管理1工廠廠名成立時(shí)間地址號(hào)請(qǐng)寫出該E-R模型的關(guān)系模式方法1：廠長(zhǎng)（

號(hào)，

，

，

，入廠時(shí)間）工廠（

，廠名，成立時(shí)間，地址）管理（

號(hào)，

）方法2：廠長(zhǎng)（

號(hào)，

，

，

，入廠時(shí)間）工廠（

，廠名，成立時(shí)間，地址，

號(hào)）轉(zhuǎn)換原則：每個(gè)實(shí)體集各對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式；對(duì)于（1：n）的聯(lián)系，可以單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式：由聯(lián)系屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼構(gòu)成關(guān)系模式，n端的主碼為該關(guān)系模式的主碼。也可以由聯(lián)系屬性及1端的主碼加入到n端實(shí)體集對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式中，主碼仍為n端的主碼。，院系，專業(yè)，人數(shù)）屬于（學(xué)號(hào)，班級(jí)方法1：班級(jí)（班級(jí)學(xué)生（學(xué)號(hào)，

，

，

））方法2：班級(jí)（班級(jí)

學(xué)生（學(xué)號(hào)，，院系，專業(yè)，人數(shù)），

， ，班級(jí)

）

練習(xí)：現(xiàn)有一個(gè)銀行數(shù)據(jù)庫，包括顧客和帳戶的信息。顧客信息包括，地址，

，社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)。帳戶包括

，類型（例如存款，支票），和金額，請(qǐng)將該E-R模型圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。顧客號(hào)碼地址擁有1賬戶金額n社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)類型關(guān)系模式2：顧客（號(hào)碼， ，地址， ，社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)）帳戶（ ，金額，類型，號(hào)碼）關(guān)系模式1：顧客（號(hào)碼， ，地址， ，社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)）帳戶（ ，金額，類型）擁有（

， 號(hào)）轉(zhuǎn)換原則：每個(gè)實(shí)體集各對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式；對(duì)于（m：n）的聯(lián)系，單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，該關(guān)系模式包括聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼屬性，該關(guān)系模式的主碼由各實(shí)體集的主碼屬性共同組成。關(guān)系模式：

student（學(xué)號(hào)，course（課程，專業(yè)，班級(jí)，出生日期，

，

），課程名稱，課程類別，學(xué)分）selection（學(xué)號(hào)，課程 ，成績(jī)）在設(shè)計(jì)好一個(gè)項(xiàng)目的關(guān)系模式后，下一步的任務(wù)是選擇合適的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，利用其提供

令語句，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的關(guān)系表，輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行

。

例1：某學(xué)校的教學(xué)管理系統(tǒng)的E-R圖模型的實(shí)體有：教師，學(xué)生，項(xiàng)目，課程，其E-R圖如圖所示，請(qǐng)將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。教師課程學(xué)生項(xiàng)目教師號(hào)教師名項(xiàng)目號(hào)項(xiàng)目名課程號(hào)課程名分?jǐn)?shù)學(xué)號(hào)選修任課參加nm1nnm關(guān)系模式：教師(教師號(hào),教師名,

)課程(課程號(hào),教師號(hào),課程名,分?jǐn)?shù)))學(xué)生(學(xué)號(hào),,,)項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào),項(xiàng)目名,參加(教師號(hào),項(xiàng)目號(hào))選修(學(xué)號(hào),課程號(hào))例2：請(qǐng)將該E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。關(guān)系模式：倉庫（倉庫號(hào)，面積，

）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)， ，地址， ，帳號(hào)）項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)， ，開工日期）職工（職工號(hào)，

，

， ，倉庫號(hào)）供應(yīng)1（供應(yīng)商號(hào)，項(xiàng)目號(hào)，供應(yīng)量）供應(yīng)2（供應(yīng)商號(hào)，零件號(hào)，供應(yīng)量）供應(yīng)3（項(xiàng)目號(hào)，零件號(hào)，供應(yīng)量）庫存（倉庫號(hào)，零件號(hào)，庫存量）確定實(shí)體和主關(guān)鍵字確定實(shí)體間的關(guān)系為每個(gè)關(guān)系確定屬性用數(shù)據(jù)定義語言創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

基本信息：每位員工只能被安排到一個(gè)部門一個(gè)部門可以擁有多名員工（也可以沒有）每位員工可以被分派幾項(xiàng)工作每項(xiàng)工作可以由多名員工共同完成員工ID員工部門ID部門名稱部門經(jīng)理部門人數(shù)工作ID工作名稱工時(shí)1234jone43residentialhalto314Acct4******23Sales42345smit15commercialdalla114Acct86548joslin43residentialhalto323Sales6******46admin29087mills43residentialhalto323Sales5******14Acct38798jone69-profitirving139Maint8實(shí)體：雇員、部門、工作主關(guān)鍵字雇員——雇員ID部門——部門ID工作——工作ID

實(shí)體——關(guān)系圖（E—R圖）員工屬于工時(shí)部門完成m1n工作m

雇員關(guān)系員工ID員工部門ID部門經(jīng)理1234jones43halton2345Smith15dallas6548joslin43halton9087mills43halton8798jones69irving

工作關(guān)系工作ID工作名稱14Acct23Sales39Maint46admin

部門關(guān)系部門ID部門經(jīng)理部門人數(shù)15dallas143halton369irving1

雇員—工作關(guān)系員工ID工作ID工時(shí)12341441234234234514854682365468462908723590871438798398用數(shù)據(jù)庫定義語言創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫（SQL）建立數(shù)據(jù)字典輸入數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)

硬件平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫足夠大的內(nèi)存足夠大的外存較高的通道能力，提高數(shù)據(jù)傳送率，應(yīng)用程序員，DBMS支持DBMS運(yùn)行的操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫接口的高級(jí)語言及其編譯系統(tǒng)以DBMS為 的應(yīng)用開發(fā)工具為特定應(yīng)用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)

：數(shù)據(jù)庫管理員，系統(tǒng)分析員，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)用戶

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是管理信息系統(tǒng)課程的必備知識(shí)，由于數(shù)據(jù)庫技術(shù)所涉及知識(shí)比較廣泛，管理信息系統(tǒng)開發(fā)過程中所使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也種類繁多，但基本的內(nèi)容相同或相近