計算機等級二級MS-Office《二級公共基礎知識》第4章-數(shù)據(jù)庫設計基礎

計算機等級二級MS-Office《二級公共基礎知識》第4章--數(shù)據(jù)庫設計基礎計算機等級二級MSOffice高級應用《二級公共基礎知識》第4章數(shù)據(jù)庫設計基礎4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念4.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)：是指描述事物的符號記錄。如數(shù)字、聲音、文字、圖片等2.數(shù)據(jù)庫：簡稱為DB(Database)，是指長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。注意兩點：其一是數(shù)據(jù)庫不僅包括描述事物的數(shù)據(jù)本身，而且包括相關事物之間的關系。其二是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有集成與共享的特點。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：簡稱為DBMS(DatabaseManagementSystem)，是指位于用戶與操作系統(tǒng)之間的、方便用戶管理與組織數(shù)據(jù)庫的一種數(shù)據(jù)庫管理軟件。如Oracle、Access4.數(shù)據(jù)庫管理員：由于數(shù)據(jù)庫的共享性，因此對數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設計、維護、監(jiān)視等需要有專人管理，稱他們?yōu)閿?shù)據(jù)庫管理員。5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員、硬件平臺和軟件平臺5個部分所組成。簡稱為DBS(DatabaseSystem)。注意：人們一般所說的數(shù)據(jù)庫是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。4.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。1.文件系統(tǒng)階段：它提供了簡單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力，但是它無法提供完整的、統(tǒng)一的、管理和數(shù)據(jù)共享能力，可以把它看成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的雛形，而不是真正的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。2.層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：是真正的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但脫胎于文件系統(tǒng)，受文件的物理影響較大。3.關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段:當前的主流數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，邏輯性強物理性少。（數(shù)據(jù)管理3個階段的比較，要求理解）即一個居民信息對應著一個戶口信息，并且一個戶口信息也只對應著一個居民信息。b、一對多聯(lián)系或多對一聯(lián)系：注意兩個實體前后的順序關系。一對多聯(lián)系：如班級信息與學生信息。即一個班級對應著多個學生，并且一個學生只對應一個班級。多對一聯(lián)系：如學生信息與班級信息。即一個學生對應一個班級，但一個班級卻可對應多個學生。c、多對多聯(lián)系：如學生信息與課程信息。即一個學生可以選修多門課程，并且一門課程可被多個學生選修。2．E-R模型三個基本概念之間的聯(lián)接關系a、實體是概念世界中的基本單位，屬性依附于實體，它本身并不構(gòu)成獨立單位。b、一個實體可以有若干個屬性，實體以及它的所有屬性構(gòu)成了實體的一個完整描述。c、屬性有屬性域，每個實體可取屬性域內(nèi)的值。d、一個實體的所有屬性取值組成了一個值集叫元組。3．E-R模型的圖示法a.實體集表示法：使用矩形表示實體集。b.屬性表示法：使用橢圓形表示屬性。c.聯(lián)系表示法：使用菱形表示屬性。如教學管理系統(tǒng)的E-R圖為：4.2.3層次模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)層次模型的基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)。層次模型的特點：有且僅有一個無父結(jié)點的根結(jié)點，它位于最高的層次，即頂端；根結(jié)點以外的子結(jié)點，向上有且僅有一個父結(jié)點，向下可以由一個或多個子結(jié)點。比如家譜。4.2.4網(wǎng)狀模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)網(wǎng)狀模型是一個不加任何條件限制的無向圖。4.2.5關系模型(屬于邏輯數(shù)據(jù)模型)1.關系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關系：關系模型采用二維表來表示，簡稱表。二維表由表框架及表的元組組成。一個二維表就是一個關系。屬性：二維表中的一列稱為屬性。屬性的個數(shù)稱為屬性元數(shù)。值域：每個屬性的取值范圍。元組：二維表中的一行稱為元組。候選碼：二維表中能唯一標識元組的最小屬性集。主鍵或主碼：若一個二維表中有多個候選碼，則選定其中一個作為主鍵供用戶使用。外鍵或外碼：表M中的某屬性集是表N的候選碼或主鍵，則稱該屬性集為表M的外鍵。2.關系中的數(shù)據(jù)約束包括：a.實體完整性約束：約束關系的主鍵中屬性值不能為空值；b.參照完整性約束：是關系之間的基本約束；c.用戶定義的完整性約束：它反映了具體應用中數(shù)據(jù)的語義要求。【歷屆考題】1、用樹形結(jié)構(gòu)表示實體之間聯(lián)系的模型是A)關系模型 B)網(wǎng)狀模型 C)層次模型 D)以上三個都是2、在E-R圖中，用來表示實體的圖形是A)矩形 B)橢圓形 C)菱形 D)三角形3、一個關系表的行稱為元組?！颈竟?jié)復習】1、一間宿舍可住多個學生，則實體宿舍和學生之間的聯(lián)系是（）。A)一對一 B)一對多 C)多對一 D)多對多2、一個教師可講授多門課程，一門課程可由多個教師講授。則實體教師和課程間的聯(lián)系是（）。A)1:1聯(lián)系 B)1:m聯(lián)系 C)m:1聯(lián)系 D)m:n聯(lián)系3、在E-R圖中，用來表示實體聯(lián)系的圖形是（）。A)橢圓形 B)矩形 C)菱形 D)三角形---------------------------------------------------------------------------4.3關系代數(shù)1、傳統(tǒng)的集合運算：對于兩個元組結(jié)構(gòu)相同的關系，可對他們進行并、差和交集合運算。設置有關系R1和R2，運算后的結(jié)果為R3。2、關系代數(shù)的基本運算：a、選擇運算：從關系中找出滿足給定條件的元組的操作。如從教師表中找出所有職稱為教授有教師。b、投影運算：從關系模式中指定若干屬性組成新的關系。如從教師表中查詢教師信息，并顯示編號、姓名、職稱三個字段。注意：經(jīng)過投影運算可以得到一個新的關系，其關系模式所包含的屬性個數(shù)往往比原關系少，或者屬性的排列順序不同。c、笛卡爾積運算：是將兩個關系(R、S)合并成一個大的關系(T)。大關系T的列數(shù)是關系R和關系S的列數(shù)共同所組成的，其行數(shù)是R中的行數(shù)與S中的行數(shù)的乘積。記T=R×S。d、除運算：是笛卡爾積的逆運算，考試的可能性小。記為：T/R=S或T÷R=S。e、自然連接：是在笛卡爾積運算的基礎上，得到指定兩個字段的值相等的元組。記為：T=R|×|S?！練v屆考題】1、設有如下關系表：則下列操作中正確的是A)T=R∩S B)T=R∪S C)T=R×S D)T=R/S2、設有如三個關系表下列操作中正確的是A）T=R∩S B）T=R∪S C）T=R×S D）T=R/S【本節(jié)復習】1、有三個關系R、S和T如下RSABBCTm113ABCn235m13由關系R和S通過運算得到關系T，則所使用的運算為（）。A）笛卡爾積 B）交 C）并 D）自然連接1、有三個關系R、S和T如下RSABCABa12a3b21b0c31c2由關系R通過運算得到關系S，則所使用的運算為（）。A）選擇 B）投影 C）插入 D）連接3、有三個關系R、S和T如下RSABABABm1m1a3n2n2a3由關系R和S通過運算得到關系T，則所使用的運算為（）。A）選擇 B）交 C）并 D）投影-------------------------------------------------------------------------4.4數(shù)據(jù)庫設計與管理數(shù)據(jù)庫設計是對于給定的應用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立性能良好的數(shù)據(jù)庫，使之滿足各種用戶的需求。數(shù)據(jù)庫設計是數(shù)據(jù)庫應用的核心。4.4.1數(shù)據(jù)庫設計概述數(shù)據(jù)庫設計的4個步驟及階段成果4.4.2數(shù)據(jù)庫設計的需求分析分析和表達用戶的需求，經(jīng)常采用的方法有結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆椒?。結(jié)構(gòu)化分析方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。對數(shù)據(jù)庫設計來講，數(shù)據(jù)字典是進行詳細的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果。數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，它通常包括5個部分。①數(shù)據(jù)項，是數(shù)據(jù)的最小單位；②數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是若干數(shù)據(jù)項有意義的集合；③數(shù)據(jù)流，可以是數(shù)據(jù)項，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表示某一處理過程的輸入或輸出；④數(shù)據(jù)存儲，處理過程中存取的數(shù)據(jù)，常常是手工憑證、手工文擋或計算機文件；⑤處理過程。4.4.3數(shù)據(jù)庫概念設計數(shù)據(jù)庫概念設計的目的是分析數(shù)據(jù)內(nèi)在語義關系，在此的基礎上建立一個數(shù)據(jù)的抽象模型。設計的方法有兩種：a、集中式模式設計法（適用于小型或并不復雜的單位或部門）；b、視圖集成設計法。其設計過程分為三步：選擇局部應用、視圖設計、視圖集成。4.4.4數(shù)據(jù)庫的邏輯設計從E-R圖向關系模式轉(zhuǎn)換：E-R模型關系模型實體元組實體集關系屬性屬性聯(lián)系關系關系視圖的作用有以下幾點：1．提供數(shù)據(jù)邏輯獨立