第1章-數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)SQLServer2012主編：屈武江霍艷飛張健新世紀(jì)應(yīng)用型高等教育計(jì)算機(jī)類課程規(guī)劃教材SQLSERVER2012SHUJUKUYINGYONGJISHU第一章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念（1）信息信息就是對(duì)各種事物的存在方式、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和相互聯(lián)系的一種表達(dá)和陳述，是自然界、人類社會(huì)和人類思維活動(dòng)普遍存在的一切物質(zhì)和事物的屬性，它存在于人們的周圍。信息是一種有用的數(shù)據(jù)。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念（2）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是用來(lái)記錄信息的可識(shí)別的符號(hào)，是信息的具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)用型和值來(lái)表示，數(shù)據(jù)的型是指數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲(chǔ)在媒體上的具體形式；數(shù)據(jù)的值是指所描述的客觀事物的具體特性?？梢允褂枚喾N不同的數(shù)據(jù)形式表示同一信息，信息不隨數(shù)據(jù)形式的不同而改變。如一個(gè)人的身高值可以表示為“1.80”或“1點(diǎn)8”，但這兩個(gè)值的型是不一樣的，一個(gè)是用數(shù)字來(lái)描述，而另一個(gè)是用字符來(lái)描述。數(shù)據(jù)不僅包括數(shù)字、文字，還包括圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多媒體數(shù)據(jù)。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念（3）數(shù)據(jù)庫(kù)（DataBase，DB）數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)，有組織的、可共享的相關(guān)數(shù)據(jù)集合，它將數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ)，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，可被各類用戶共享等特點(diǎn)，另外強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)庫(kù)不僅存放數(shù)據(jù)，而且存放數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念（4）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)（OS）之間的數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制，它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)軟件公司提供，目前比較流行的DBMS有VisualFoxPro、Access、Sybase、SQLServer和Oracle等。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要具有以下幾個(gè)方面的功能：①數(shù)據(jù)定義功能②數(shù)據(jù)操縱功能③數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理④數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念（5）數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)凡使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都稱為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)廣泛用于事務(wù)管理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)圖形分析和處理及人工智能等系統(tǒng)中。如教學(xué)管理系統(tǒng)就是典型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。（6）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DataBaseAdministrator，DBA）和用戶、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)構(gòu)成。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.人工管理階段20世紀(jì)50年代中期以前，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理都是通過(guò)手工方式進(jìn)行。2.文件系統(tǒng)階段20世紀(jì)50年代后期到60年代中后期，磁盤成為計(jì)算機(jī)的主要外存儲(chǔ)器，并在軟件方面出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言和操作系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于管理。3.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段20世紀(jì)60年代后期。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)使數(shù)據(jù)有了統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一、集中、獨(dú)立的管理，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保證數(shù)據(jù)的完整和安全，提高了數(shù)據(jù)管理效率。1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）是應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它能夠按照數(shù)據(jù)庫(kù)的方式存儲(chǔ)和維護(hù)數(shù)據(jù)，并且能夠向應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)硬件軟件人員數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫(kù)概述1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1

信息描述1.信息實(shí)體的相關(guān)術(shù)語(yǔ)（1）實(shí)體（2）屬性（3）碼（4）域（5）實(shí)體型（6）實(shí)體集1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1

信息描述2．實(shí)體之間的聯(lián)系（1）一對(duì)一聯(lián)系（2）一對(duì)多聯(lián)系（3）多對(duì)多聯(lián)系1.2數(shù)據(jù)模型1.2.2數(shù)據(jù)模型及其三要素1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征，是所研究的對(duì)象類型的集合，這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)的組成部分，包括兩個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)本身：數(shù)據(jù)的類型=內(nèi)容+性質(zhì)等。例如關(guān)系模型中的域、屬性和關(guān)系等。（2）數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系：數(shù)據(jù)之間是如何相互關(guān)聯(lián)的。例如關(guān)系模型中的主碼、外碼聯(lián)系等。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.2數(shù)據(jù)模型及其三要素2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作集合。數(shù)據(jù)操作包括操作對(duì)象及有關(guān)的操作規(guī)則，主要有檢索和操縱兩類。數(shù)據(jù)模型必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的全部數(shù)據(jù)操作進(jìn)行定義，指明每項(xiàng)數(shù)據(jù)操作的確切含義、操作對(duì)象、操作符號(hào)、操作規(guī)則以及對(duì)操作的語(yǔ)言約束等。數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征的描述。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.2數(shù)據(jù)模型及其三要素3.數(shù)據(jù)約束條件數(shù)據(jù)約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)及其狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.3三種常見的數(shù)據(jù)模型1．層次模型用樹形結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的模型稱為層次模型，也稱為樹狀模型。層次模型實(shí)例如圖1-3所示。層次模型的每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須滿足以下兩個(gè)條件才能構(gòu)成層次模型：（1）有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)雙親，這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)。（2）其他節(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.3三種常見的數(shù)據(jù)模型2．網(wǎng)狀模型用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的模型稱為網(wǎng)狀模型，也稱網(wǎng)絡(luò)模型。在網(wǎng)狀模型中，節(jié)點(diǎn)必須滿足以下條件：（1）一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親節(jié)點(diǎn)。（2）有一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)沒有雙親節(jié)點(diǎn)。1.2數(shù)據(jù)模型1.2.3三種常見的數(shù)據(jù)模型3．關(guān)系模型關(guān)系模型是三種數(shù)據(jù)模型中最重要的一種。數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中當(dāng)前的研究工作也都是以關(guān)系方法為基礎(chǔ)的。用二維表來(lái)描述實(shí)體與實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系模型。1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.3.1關(guān)系模式1．關(guān)系模式的相關(guān)術(shù)語(yǔ)一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)于一張二維表，每個(gè)關(guān)系有一個(gè)關(guān)系名。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中稱為“表”。二維表中每一行稱為一個(gè)元組。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中稱為“記錄”。二維表中每列稱為屬性。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中稱為“字段”。二維表中能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性或者是屬性組合稱為關(guān)鍵字。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中稱為“主鍵”。有兩個(gè)二維表R和S，其中屬性A是R表的主鍵，但不是S表的主鍵，在S表中屬性A稱為外鍵。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中稱為“外部關(guān)鍵字”。（1）關(guān)系（2）元組（3）屬性（4）關(guān)鍵字（5）外鍵1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.3.1關(guān)系模式2．關(guān)系模式關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，關(guān)系模式可以簡(jiǎn)記為R（A1，A2，A3，……），其中R為關(guān)系名，A1、A2、A3為屬性名。1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.3.1關(guān)系模式3．關(guān)系的性質(zhì)（1）同一屬性的數(shù)據(jù)具有同質(zhì)性，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，它們來(lái)自同一個(gè)域。（2）同一關(guān)系的屬性名具有不可重復(fù)性，即同一關(guān)系中不同屬性的數(shù)據(jù)可出自同一個(gè)域，但不同的屬性要給予不同的屬性名。（3）關(guān)系中列的位置具有順序無(wú)關(guān)性，即列的次序可以任意交換。（4）關(guān)系具有元組無(wú)冗余性，即關(guān)系中的任意兩個(gè)元組不能完全相同。（5）關(guān)系中元組的位置具有順序無(wú)關(guān)性，即元組的順序可以任意交換。（6）關(guān)系中每個(gè)分量必須取原子值，即每個(gè)分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.3.2關(guān)系運(yùn)算1．傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（1）并（Union）運(yùn)算（2）交（Intersection）運(yùn)算（3）差（Difference）運(yùn)算（4）廣義笛卡爾積運(yùn)算1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.3.2關(guān)系運(yùn)算2．專門的關(guān)系運(yùn)算（1）選擇（Selection）運(yùn)算（2）投影（Projection）運(yùn)算（3）連接（Join）運(yùn)算（4）自然連接（NationalJoin）運(yùn)算1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.1不合理關(guān)系存在的問(wèn)題1．?dāng)?shù)據(jù)冗余太大2．插入異常3．刪除異常4．更新異常1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.2函數(shù)依賴1．函數(shù)依賴的概念定義1.1設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，X、Y是U的子集。若對(duì)于R(U)的任意可能的關(guān)系r，r中不可能存在兩個(gè)元組在X上的屬性相等，而在屬性Y上的屬性值不等，則稱X函數(shù)確定Y或Y依賴于函數(shù)X。1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.2函數(shù)依賴2．依賴的邏輯蘊(yùn)涵定義1.2

函數(shù)依賴的邏輯蘊(yùn)涵：設(shè)F是關(guān)系模式R(U)上已知的函數(shù)依賴集，X、Y是R上的屬性集合U的子集，如果從F已有的函數(shù)依賴中能夠推導(dǎo)出X→Y，則稱F邏輯蘊(yùn)涵X→Y，或稱X→Y，或稱X→Y可以從F導(dǎo)出。1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.2函數(shù)依賴3．關(guān)鍵字定義1.3設(shè)R（U）為一個(gè)關(guān)系模式，X、Y是U的一個(gè)子集，如果對(duì)X給定任何一個(gè)值，都有唯一的Y與之對(duì)應(yīng)，并且不存在Y包含X，則稱X為R的一個(gè)候選鍵，或稱為關(guān)鍵字。1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.2函數(shù)依賴3．關(guān)鍵字定義1.4設(shè)X是關(guān)系模式R中的屬性或?qū)傩越M，且X并非R中的鍵，而是另一個(gè)關(guān)系模式T的鍵，則稱X是R的外鍵。定義1.5在關(guān)系模式R(U)中，如果X→Y，且對(duì)X中的任一真子集X'使得X'→Y成立，則稱Y部分依賴于X，否則，稱Y完全依賴于X。定義1.6在關(guān)系模式R(U)中，如果X→Y、Y→Z，且滿足Y￠X，而不存在Y→X，則稱Z對(duì)X傳遞依賴。1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.3

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化1．第一范式（1NF）定義1.7

在關(guān)系模式R中的每一個(gè)具體關(guān)系r中，如果每個(gè)屬性值都是不可再分的最小數(shù)據(jù)單位，則稱R是第一范式的關(guān)系。2．第二范式（2NF）定義1.8

如果關(guān)系范式R滿足第一范式，并且它的所有非主關(guān)鍵字屬性完全依賴于整個(gè)主關(guān)鍵字（也就是說(shuō)，不存在部分函數(shù)依賴），則R滿足第二范式。1.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論1.4.3

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化3．第三范式（3NF）定義1.9

如果某關(guān)系模式R滿足第二范式，而且它的任何一個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于任何關(guān)鍵字，則R滿足第三范式。換句話說(shuō)，如果一個(gè)關(guān)系模式R不存在部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴，則R滿足3NF。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.1

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容和特點(diǎn)1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指根據(jù)用戶需求研究數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程。具體地說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)并建立其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足用戶的信息要求和處理要求1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.1

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容和特點(diǎn)2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)的行為設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指根據(jù)給定的應(yīng)用環(huán)境，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的模式設(shè)計(jì)或子模式的設(shè)計(jì)，它包括數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)框架或數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫(kù)是靜態(tài)的、穩(wěn)定的，一經(jīng)形成在通常情況下是不容易也不需要改變的，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又稱為靜態(tài)模式設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)的行為設(shè)計(jì)是指數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的行為和動(dòng)作。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.1

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容和特點(diǎn)3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)既是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的綜合性技術(shù)，又是一項(xiàng)龐大的工程項(xiàng)目，具有如下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是硬件、軟件的結(jié)合。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合。也就是說(shuō)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程要把結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)和行為（處理）設(shè)計(jì)密切結(jié)合起來(lái)。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.2

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.3需求分析1．需求分析的任務(wù)從數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，需求分析的任務(wù)是：通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界處理的對(duì)象（如組織、部門、企業(yè)等），通過(guò)對(duì)原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）工作概況的了解，收集支持新系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理，在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。（1）調(diào)查分析用戶活動(dòng)（2）收集和分析需求數(shù)據(jù)，確定系統(tǒng)邊界（3）編寫系統(tǒng)分析報(bào)告1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.3需求分析2．需求分析的方法1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.3需求分析2．需求分析的方法（1）數(shù)據(jù)流圖1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.3需求分析2．需求分析的方法（2）數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的詳細(xì)描述，是各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性的清單。它與數(shù)據(jù)流圖互為注釋。數(shù)據(jù)字典貫穿于數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析到數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行的全過(guò)程，在不同的階段其內(nèi)容和用途各有區(qū)別。在需求分析階段，它通常包含以下五部分內(nèi)容。①數(shù)據(jù)項(xiàng)②數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)③數(shù)據(jù)流④數(shù)據(jù)存儲(chǔ)⑤處理過(guò)程1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．概念模型概述概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它通過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型。在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型，雖然不能直接在DBMS上實(shí)現(xiàn)，但由于它易于被用戶所理解，因而它不但用于后續(xù)的設(shè)計(jì)，而且也是與用戶交流和數(shù)據(jù)庫(kù)移植的重要資料。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）概念模型的主要特點(diǎn)①有豐富的語(yǔ)義表達(dá)能力。能表達(dá)用戶的各種需求，包括描述現(xiàn)實(shí)世界中各種事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。②易于交流和理解。概念模型是DBA、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人員和用戶之間的主要交流工具。③易于變動(dòng)。概念模型能靈活地加以改變，以反映用戶需求和環(huán)境的變化。④易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換，易于從概念模型導(dǎo)出與DBMS有關(guān)的邏輯模型。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)概念模型的方法①自頂向下。首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，再作逐步細(xì)化。②自底向上。首先定義每一局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后按一定的規(guī)則把它們集成，從而得到全局概念結(jié)構(gòu)。這也是最常用的一種策略。③由里向外。首先定義最重要的核心結(jié)構(gòu)，再逐漸向外擴(kuò)充。④混合策略。把自頂向下和自底向上結(jié)合起來(lái)的方法。自頂向下設(shè)計(jì)一個(gè)概念結(jié)構(gòu)的框架，然后以它為骨架再自底向上設(shè)計(jì)局部概念結(jié)構(gòu)，并把它們集成。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（4）E-R模型的圖形描述1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（4）E-R模型的圖形描述1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．E-R模型的設(shè)計(jì)過(guò)程（1）設(shè)計(jì)局部概念模型局部概念模型的設(shè)計(jì)一般分為三步進(jìn)行：1）首先明確局部應(yīng)用的范圍2）選擇實(shí)體，確定實(shí)體的屬性及標(biāo)識(shí)實(shí)體的關(guān)鍵字3）確定實(shí)體之間的聯(lián)系，產(chǎn)生局部E-R模型1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．E-R模型的設(shè)計(jì)過(guò)程1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2．E-R模型的設(shè)計(jì)過(guò)程1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)全局概念模型各個(gè)局部E-R模型設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)它們進(jìn)行合并，集成為一個(gè)全局的概念模型，集成的方式有兩種：1）多個(gè)局部E-R模型一次性集成。2）逐步集成，即首先集成兩個(gè)比較關(guān)鍵的分E-R模型，以后每次將一個(gè)新的分E-R模型集成進(jìn)來(lái)，直到所有的分E-R模型集成完畢。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）概念模型的優(yōu)化與評(píng)審一個(gè)好的全局E-R模型除能反映用戶功能需求外，還應(yīng)滿足下列條件：①實(shí)體類型個(gè)數(shù)盡可能少。②實(shí)體類型所含屬性盡可能少。③實(shí)體類型間聯(lián)系無(wú)冗余。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1.5.4概念結(jié)構(gòu)