第3章关系数据库系统(三).ppt

第2章 数据模型;第2章 数据模型;教学内容：数据模型的分类、数据视图和数据模式、数据库系统的三级模式结构、应用程序访问数据库数据的过程、信息世界的基本概念、实体之间联系的类型、E-R模型、层次数据模型、网状数据模型、关系数据模型。 教学要求： 了解：数据模型的分类；应用程序访问数据库数据的过程；层次、网状等数据模型的数据组织和数据库数据的存储方法。 理解：数据库系统的三级模式结构；信息世界的基本概念。 掌握：实体之间联系的类型；E-R模型；关系数据模型的基本概念、数据组织、特点等。 重点：E-R模型、关系数据模型的数据组织和特点。 难点：实体联系模型(E-R模型)。;2.1 数据库系统的模式结构;2.1.1 数据模型的分类 ;2.1.1 数据模型的分类;数据结构：数据库中按照什么样的结构组织数据。 分为两类：一类是与数据类型、内容、性质有关的对象；例如关系模型的属性等。另一类是与数据之间联系有关的对象。 完整性约束：是一组完整性规则的集合。实现数据库数据的完整性。 数据操作：指数据库中允许的对各种对象实例操作的集合，包括操作及有关的操作规则。数据库中主要有检索和更新(插入、删除、修改）两大类操作。;数据模型的任务;数据模型的分类;1、语义数据模型;常用的语义数据模型有：E-R模型、扩展关系模型、面向对象模型等。 它们都有以下的共同概念： 分类：根据对象的属性和行为特性划分为不同的类 概括：子类集合中的共性抽象出来形成较高级的超类。 聚合：高级类型中的实体属性是由低级类型实体的聚合形成。;2 结构化数据模型;2.1.2 数据视图;从不同的角度观察数据，得到不同的数据视图。 数据库中的数据具有逻辑视图和物理视图两个侧面。分别称为物理数据和逻辑数据。 物理数据：存储在计算机存储设备上的数据，对它的描述是指在存储设备上的存储方式。通常用文件类型、文件记录等描述。 逻辑数据：用户或应用程序中操作的数据，是数据库抽象的逻辑结构和联系。通常用数据结构、表等描述;由于逻辑视图分为全局逻辑视图和局部逻辑视图，加上物理视图。因此，数据视图分为三个层次： 外部层（视图层）：数据的局部逻辑视图，是针对局部用户描述的数据库的部分内容，是用户看到的和直接操作的数据视图，也称用户个人视图。 概念层：数据的全局逻辑视图，也称全体用户视图 物理层：是数据的物理视图，也是数据的存储层，是数据库的整体内部视图。; 用户看到的数据结构和数据与数据库中存储的数据结构和数据是完全不同的。 例：教学管理系统中，从教师、选课和成绩管理三个不同的局部可以看到不同的学生信息，为局部视图。从管理员角度可以看到学生的全部数据，为全局视图。该数据在存储设备上的存储方式，如文件的结构和类型、文件记录等为物理视图。 DBMS就是完成从物理数据和逻辑数据之间的转换。;2.1.3 数据模式的结构; 外模式（子模式或用户模式）： 是数据库用户能够看见的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示，是保证数据库安全性的有力措施。 外模式与具体的应用程序和它使用的高级编程语言相关联，是用户与数据库系统的接口，用户使用数据操纵语言对数据库进行的操作实际上就是对外模式描述的数据进行操作。 例：学生管理中，学生的学号、姓名、性别等，是学生的部分信息，是数据的逻辑表示。;概念模式（逻辑模式）：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。是所有用户的公共数据的集合，是所有外模式的集合。一个数据库只有一个概念模式。它包括概念实体的类型、实体之间的联系、数据完整性等。 概念模式既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、开发工具无关。是外模式和内模式的中间隔离层。是保证数据独立性的关键部分。 例如，整个教学管理数据库是一个概念模式;内模式（存储模式）：是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。定义所有的数据存储和访问控制方面的细节，包括：记录类型、文件组织方式、索引组织方式等。不涉及物理记录在磁盘上的任何存储。 一个数据库只有一个内模式。内模式与数据的物理存储(操作系统)和硬件有关。;为了实现模式之间的数据转换，DBMS定义了两层映射： 外模式/概念模式映射：外模式和概念模式之间的对应关系，实现逻辑独数据立性。 概念模式/内模式两层映射：存在于概念层，由DBMS定义两者之间的逐一对应关系，实现物理数据独立性 两层模式之间的映射关系由DBMS实现。;应用1;三层模式结构的好处;2.1.4 应用程序访问数据库的过程;读取数据过程;（5）DBMS首先在缓冲区中查找记录，如果找到，转 第(9)，否则转到（6） (