數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 課件 第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論主要內(nèi)容1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)模型1.5本章小結(jié)

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念

1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念1.1.1信息、數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理信息是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中存在的客觀實(shí)體、現(xiàn)象和關(guān)系進(jìn)行描述的具有特定意義的數(shù)據(jù)，是經(jīng)過加工處理的數(shù)據(jù)。信息和數(shù)據(jù)是兩個(gè)關(guān)系緊密的概念。從廣義上講，數(shù)據(jù)實(shí)際上就是描述客觀事物的符號(hào)記錄，例如：記錄（張三，女，1996，遼寧）就是數(shù)據(jù)。文字、圖形、圖像、聲音等都是數(shù)據(jù)。從狹義上講，能夠進(jìn)入計(jì)算機(jī)并且能由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的信息就是數(shù)據(jù)。盡管數(shù)據(jù)與信息在概念上不盡相同，但在使用上人們并不需要嚴(yán)格去區(qū)分它們。數(shù)據(jù)的示例：5所謂數(shù)據(jù)處理，就是從已有數(shù)據(jù)出發(fā)，經(jīng)過適當(dāng)加工處理得到新的所需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)加工處理一般分為數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)管理兩部分。數(shù)據(jù)計(jì)算相對(duì)簡單，而數(shù)據(jù)管理卻比較復(fù)雜。在實(shí)踐應(yīng)用中，人們逐步認(rèn)識(shí)到對(duì)數(shù)據(jù)的有效處理離不開對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的管理，數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)處理過程的主要內(nèi)容與核心部分，數(shù)據(jù)處理在本質(zhì)上可以看作是數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理主要是指數(shù)據(jù)收集、整理、組織、存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索和傳送等相應(yīng)操作，這些操作都是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)中重要和必不可少的基本環(huán)節(jié)。1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念1.1.2數(shù)據(jù)庫“數(shù)據(jù)庫”這一術(shù)語有很多種解釋。從字面上來看，就是存放數(shù)據(jù)的倉庫。從本質(zhì)上講，數(shù)據(jù)庫(DataBase，簡稱DB)是一個(gè)長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的和可共享的大量數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫本身可以看作是一個(gè)具有高度數(shù)據(jù)集成性質(zhì)的電子文件柜，它是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的持久性數(shù)據(jù)的“倉庫”或者“容器”。1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念8

當(dāng)今世界，數(shù)據(jù)庫非常廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)生活的方方面面。

1.1.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，簡稱DBMS）是位于用戶應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。DBMS是數(shù)據(jù)庫管理的中樞機(jī)構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享、并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)獨(dú)立性的根本保證。對(duì)數(shù)據(jù)庫的所有管理包括定義、查詢、更新和各種運(yùn)行都需要通過DBMS實(shí)現(xiàn)。DBMS通過提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)子語言（DataSublanguage）來實(shí)現(xiàn)上述重要功能。1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念1.DBMS中的數(shù)據(jù)子語言DBMS提供的數(shù)據(jù)子語言可以分為三類。（1）數(shù)據(jù)定義語言(DataDefinitionLanguage，簡稱DDL)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的模式定

義與數(shù)據(jù)的物理存取構(gòu)建。（2）數(shù)據(jù)操作語言(DataManipulationLanguage，簡稱DML)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的操

縱處理，例如查詢、增加、刪除和修改等。（3）數(shù)據(jù)控制語言(DataControlLanguage，簡稱DCL)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)完整性和安

全性的定義與檢查，同時(shí)完成并發(fā)控制和恢復(fù)等職能。以上語言都是非過程性語言，它們具有兩種表現(xiàn)形式。（1）交互型命令語言：這種方式語言結(jié)構(gòu)簡單，可以在終端上實(shí)時(shí)操作，

又稱為自主型語言。（2）宿主型語言：應(yīng)用這種方式，一般是將其嵌入在某些宿主語言(HostLanguage)

當(dāng)中，如FORTRON、C、C++等高級(jí)過程性語言中。領(lǐng)先的著名數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS有Oracle、IBMDB2、MicrosoftSQLServer等。112．DBMS的基本功能DBMS主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效組織、管理和存取。（1）數(shù)據(jù)定義功能。DBMS提供數(shù)據(jù)定義（DDL）語言，來定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，

它們是刻畫數(shù)據(jù)庫框架，并被保存在數(shù)據(jù)字典中。（2）數(shù)據(jù)存取功能。DBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言（DML），實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的

基本存取操作：檢索，插入，修改和刪除。（3）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理功能。DBMS提供數(shù)據(jù)控制功能，通過保證數(shù)據(jù)的安全性、

完整性和并發(fā)控制等，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的有效控制和管理，以確保數(shù)據(jù)正確有效（4）數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能。包括數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的裝入，數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)、

恢復(fù)、重組織，系統(tǒng)性能監(jiān)視、分析等功能。（5）數(shù)據(jù)庫的傳輸。DBMS提供處理數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)用戶程序與DBMS之間的

通信，通常與操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成。1.1數(shù)據(jù)庫的基本概念1.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，簡稱DBS）是指引入數(shù)據(jù)庫技術(shù)后的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量相關(guān)數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)處理和信息資源共享的核心系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是具有數(shù)據(jù)庫管理功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。作為一個(gè)系統(tǒng)，DBS實(shí)際上是一個(gè)在計(jì)算機(jī)上可運(yùn)行的、為應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、維護(hù)和管理的系統(tǒng)，是存儲(chǔ)介質(zhì)、處理對(duì)象和管理系統(tǒng)的集合體。這里所說的“集合體”主要包括3個(gè)部分：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(軟件、硬件和人)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。即DBS?=?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?+?DB?+?DBMS1.2數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展階段

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段從數(shù)據(jù)處理角度來看，基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了“人工管理”、“文件管理”和“數(shù)據(jù)庫管理”三個(gè)階段。1.2.1人工管理階段1．人工管理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)2．人工管理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)與缺陷從數(shù)據(jù)處理角度來看，基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了“人工管理”、“文件管理”和“數(shù)據(jù)庫管理”三個(gè)階段。1.2.2文件系統(tǒng)管理階段1．文件系統(tǒng)管理技術(shù)基本特征2．文件系統(tǒng)的缺陷1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段從數(shù)據(jù)處理角度來看，基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了“人工管理”、“文件管理”和“數(shù)據(jù)庫管理”三個(gè)階段。1.2.3數(shù)據(jù)庫管理階段1．?dāng)?shù)據(jù)高度結(jié)構(gòu)化2．?dāng)?shù)據(jù)共享性高，冗余度降低3．高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性

4．具有專門的管理系統(tǒng)1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)模型中有“型”和“值”的概念。型是指對(duì)某一數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明，值是型的一個(gè)具體值。例如，學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，系別）是型，而（10172001，陳一，男，17，計(jì)算機(jī)系）是值。模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，它只涉及型的描述，不涉及具體的值。模式是相對(duì)穩(wěn)定的，而值是不斷更新的。從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度看絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，并提供兩級(jí)映像功能。這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)。1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1．三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式是由外模式、模式和內(nèi)模式構(gòu)成。（1）內(nèi)模式（InternalSchema），也稱存儲(chǔ)模式①內(nèi)模式是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部表示，即對(duì)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)/存儲(chǔ)方式的描述，是低級(jí)描述，一般由DBMS提供的語言或工具完成。②通常我們不關(guān)心內(nèi)模式的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而是從一般組織的觀點(diǎn)（即概念模式）或用戶的觀點(diǎn)（外模式）來討論數(shù)據(jù)庫的描述。但我們必須意識(shí)到基本的內(nèi)模式和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫的存在。③一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）模式（Schema），也稱邏輯模式①模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。②DBMS提供數(shù)據(jù)定義語言DDL來描述邏輯模式，嚴(yán)格定義數(shù)據(jù)的名稱、特征、相互關(guān)系、約束等。③一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式。1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（3）外模式（ExternalSchema），也稱用戶模式①外模式是模式的子集或變形，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。②不同用戶需求不同，看待數(shù)據(jù)的方式也可以不同，對(duì)數(shù)據(jù)保密的要求也可以不同，使用的程序設(shè)計(jì)語言也可以不同，因此不同用戶的外模式的描述可以是不同的。③一個(gè)數(shù)據(jù)庫有多個(gè)外模式。1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2．兩級(jí)映像功能（1）外模式/模式映像模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，外模式描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。對(duì)應(yīng)于同一個(gè)模式可以有任意多個(gè)外模式。對(duì)于每一個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個(gè)外模式/模式映像，它定義了該外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）模式/內(nèi)模式映像內(nèi)模式描述的是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式，數(shù)據(jù)庫中只有一個(gè)模式，也只有一個(gè)內(nèi)模式，所以模式/內(nèi)模式映像是唯一的，它定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3．?dāng)?shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)獨(dú)立性指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間相互獨(dú)立，不受影響。數(shù)據(jù)獨(dú)立性分為邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性兩級(jí)。（1）邏輯獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性是通過外模式/模式映像來實(shí)現(xiàn)的。外模式/模式映像定義了數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和局部邏輯結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（2）物理獨(dú)立性物理獨(dú)立性是通過模式/內(nèi)模式映像來實(shí)現(xiàn)的。模式/內(nèi)模式映像定義了數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)1．單用戶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2．多用戶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)3．分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)4．客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)5．瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)模型

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論1.4數(shù)據(jù)模型1.4.1數(shù)據(jù)模型的概念模型（Model）是現(xiàn)實(shí)世界特征的模擬和抽象。例如，火車模型是對(duì)生活中火車的一種模擬和抽象，它可以模擬火車的啟動(dòng)、加速、減速和停車，它抽象了火車的基本特征——車頭、車身、車尾。數(shù)據(jù)模型（DataModel）也是一種模型，用來描述數(shù)據(jù)、組織數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。1.4數(shù)據(jù)模型1.4.2數(shù)據(jù)模型三要素

數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的完整性約束三部分組成。1．?dāng)?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，是描述數(shù)據(jù)庫的組成對(duì)象以及對(duì)象之間的聯(lián)系。2．?dāng)?shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，是指對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象所允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。3．?dāng)?shù)據(jù)的完整性約束數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型1．基本概念（1）實(shí)體(Entity)

客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。實(shí)體可以是具體的人、

事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系，例如，一個(gè)學(xué)生、一門

課程、一次選課、一個(gè)部門、一個(gè)職工、公司與員工的雇傭關(guān)系

等都是實(shí)體。（2）實(shí)體集(EntitySet)同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，全體學(xué)生就是一個(gè)實(shí)體集。1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型1．基本概念（3）實(shí)體型(EntityType)

具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，稱為實(shí)體型

例如，學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，系別)就是一個(gè)實(shí)體型。1.4數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型（4）屬性(Attribute)

實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。

例如，學(xué)生實(shí)體可以由學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、院系等屬性組成，（10172001，陳一，男，17，計(jì)算機(jī)系）這些屬性組合起來表示了一個(gè)學(xué)生。（5）域(Domain)

屬性的取值范圍稱為該屬性的域。例如，姓名的域?yàn)樽址?，年齡的域?yàn)樾∮?5的整數(shù)，性別的域?yàn)?男，女)。1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型（6）碼(Key)唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。例如，學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體的碼（學(xué)號(hào)可以唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)學(xué)生實(shí)體）、學(xué)號(hào)與課程號(hào)的組合是選修實(shí)體的碼（學(xué)號(hào)與課程號(hào)的組合可以唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)學(xué)生與一門課程的一次選修關(guān)系）。1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型（7）聯(lián)系(Relationship)

在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。1.4數(shù)據(jù)模型兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系可以分為三類：①一對(duì)一聯(lián)系（1:1）②一對(duì)多聯(lián)系（1:n）③多對(duì)多聯(lián)系（m:n）38①一對(duì)一聯(lián)系（1:1）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1。例如，一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)班長，而一個(gè)班長只屬于一個(gè)班級(jí)，則班級(jí)與班長之間具有一對(duì)一聯(lián)系。1.4數(shù)據(jù)模型39②一對(duì)多聯(lián)系（1:n）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)多聯(lián)系，記為1:n。例如，一座城市擁有多條街道，而每條街道只能屬于一座城市，則城市與街道之間具有一對(duì)多聯(lián)系。1.4數(shù)據(jù)模型40③多對(duì)多聯(lián)系（m:n）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m:n。例如，一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，而每門課程可以被多個(gè)學(xué)生所選修，則學(xué)生與課程之間具有多對(duì)多聯(lián)系。1.4數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型2．概念模型的E-R圖表示E-R模型是由P.P.S.Chen（美籍華人陳平山）于1967年提出的實(shí)體—聯(lián)系方法（Entity-RelationshipApproach）。由于它簡單易學(xué)，因而在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)中，得到了廣泛應(yīng)用。該方法主要用E-R圖（E-RDiagram）來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。E-R圖提供了表示實(shí)體、屬性和聯(lián)系的方法。1.4數(shù)據(jù)模型1.4.3概念模型2．概念模型的E-R圖表示（1）實(shí)體：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。例如，學(xué)生實(shí)體和教師實(shí)體，用E-R圖表示如圖1.8所示。

圖1.8學(xué)生實(shí)體及教師實(shí)體1.4數(shù)據(jù)模型（2）屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來。例如，學(xué)生實(shí)體具有學(xué)號(hào)、姓名、年齡、性別、院系等屬性，

用E-R圖表示如圖1.9所示。

圖1.9學(xué)生實(shí)體及屬性1.4數(shù)據(jù)模型（3）聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1，

1:n，m:n）。三種基本聯(lián)系，用E-R圖表示如圖1.10所示。

圖1.10三種基本聯(lián)系1.4數(shù)據(jù)模型（4）直線：用無向邊表示。需要注意的是，如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來。建立E-R圖的步驟總結(jié)如下：①首先確定實(shí)體類型②然后確定聯(lián)系類型③再把實(shí)體類型和聯(lián)系類型組合成E-R圖④接著確定實(shí)體類型和聯(lián)系類型的屬性⑤最后確定實(shí)體類型的碼，并在屬性名下畫一條橫線1.4數(shù)據(jù)模型例題1.1

假設(shè)學(xué)校管理規(guī)定：一個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，一門課程可以有若干學(xué)生選修；一個(gè)教師可以講授多門課程，一門課程只有一個(gè)教師講授；一個(gè)學(xué)生選修一門課程，只有一個(gè)成績。學(xué)生的屬性有學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名；教師的屬性有教師編號(hào)、教師姓名；課程的屬性有課程號(hào)、課程名。根據(jù)上述語義畫出E-R圖，要求在圖中畫出實(shí)體的屬性、聯(lián)系的類型以及實(shí)體的碼。1.4數(shù)據(jù)模型學(xué)生選課系統(tǒng)E-R圖1.4數(shù)據(jù)模型例題1.2

某個(gè)企業(yè)集團(tuán)有若干工廠，每個(gè)工廠生產(chǎn)多種產(chǎn)品，且每個(gè)產(chǎn)品可以在多個(gè)工廠生產(chǎn)，每個(gè)工廠按照固定的計(jì)劃數(shù)量生產(chǎn)產(chǎn)品；每個(gè)工廠聘用多名職工，且每個(gè)職工只能在一個(gè)工廠工作，工廠聘用職工有聘用期和工資。工廠的屬性有工廠編號(hào)、廠名、地址，產(chǎn)品的屬性有產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品名、規(guī)格，職工的屬性有職工號(hào)、姓名。根據(jù)上述語義畫出E-R圖。在E-R圖中需注明實(shí)體的屬性、聯(lián)系的類型以及實(shí)體的碼。1.4數(shù)據(jù)模型工廠管理系統(tǒng)E-R圖1.4數(shù)據(jù)模型1.4.4常用的數(shù)據(jù)模型1．層次模型

層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。層次模型必須滿足以下三個(gè)條件。（1）有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；（2）根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)；（3）上一層結(jié)點(diǎn)和下一層結(jié)點(diǎn)間聯(lián)系是1:n聯(lián)系。1.4數(shù)據(jù)模型層次模型的例子1.4數(shù)據(jù)模型1.4.4常用的數(shù)據(jù)模型2．網(wǎng)狀模型

網(wǎng)狀模型是用有向圖表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。網(wǎng)狀模型必須滿足以下三個(gè)條件。（1）有向圖中的有向邊表示從箭尾一端的結(jié)點(diǎn)到箭頭一端的結(jié)點(diǎn)間的1:n類型。將箭尾一端稱為雙親結(jié)點(diǎn)，箭頭一端稱為子女結(jié)點(diǎn)；（2）允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親結(jié)點(diǎn)；（3）一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親結(jié)點(diǎn)，也可以有多于一個(gè)的子女結(jié)點(diǎn)。1.4數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型的例子1.4數(shù)據(jù)模型1.4.4常用的數(shù)據(jù)模型3．關(guān)系模型關(guān)系模型是目前最重要的一種數(shù)據(jù)模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。1970年美國IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系模型，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫關(guān)系方法和關(guān)系數(shù)據(jù)理論的研究，為數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。由于E.F.Codd的杰出工作，他于1981年獲得ACM圖靈獎(jiǎng)。1.4數(shù)據(jù)模型（1）關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型與以往的模型不同，關(guān)系模型主要是用二維表格結(jié)構(gòu)表

達(dá)實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型，在用戶看來，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)

的邏輯結(jié)構(gòu)（即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）就是一張二維表，它由行和列組成。如表1.1所示（2）關(guān)系模型的基本術(shù)語

①關(guān)系（Relation）：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張表，如學(xué)生表。②元組（Tuple）：表中的一行即為一個(gè)元組。③屬性（Attribute）：表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名。如學(xué)生表對(duì)應(yīng)五個(gè)屬性：學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別和院系。④主碼（Key）：表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組，學(xué)生表中的學(xué)號(hào)，可以唯一確定一個(gè)學(xué)生，也就成為本關(guān)系的主碼（或主鍵）。1.4數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)模型⑤域（Domain）：

屬性的取值范圍，如大學(xué)生年齡屬性的域是（14～35），性別的域是（男，女），院系的域是一個(gè)學(xué)校所有院系的集合。⑥分量：元組中的一個(gè)屬性值。⑦關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，一般表示為：

關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）在關(guān)系模型中，實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)