第1章 数据库基础.ppt

1.1 数据库系统概述 1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构 1.4 关系数据库 1.5 关系数据理论 1.6 数据库设计 1.1 数据库系统概述 数据库技术是计算机学科的一个重要分支，它的应用非常广泛，几乎涉及到所有的应用领域。在学习数据库知识之前必须掌握数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统等基本概念。 1.1 数据库系统概述 1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统 1.1 数据库系统概述 3．数据库管理系统 数据库管理系统是科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据的系统软件，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它是数据库系统的核心。 4．数据库系统 数据库系统是实现有组织地、动态地存储大量相关联数据、方便用户访问数据库的计算机软件、硬件、数据和人员组成的系统 。 1.1 数据库系统概述 1.1 数据库系统概述 1.1 数据库系统概述 1.2 数据模型 模型是现实世界中某个对象特征的模拟和抽象。数据模型也是一种模型，是现实世界数据特征的抽象。 由于计算机不能直接处理现实世界中的具体事物，所以人们必须事先把具体事物转换成计算机能够处理的数据。 为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一DBMS支持的数据模型，在实际的数据处理过程中，首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信息模型，然后再抽象成计算机世界的数据模型。 1.2 数据模型 1.2.1 数据模型的组成要素 1.2 数据模型 2．数据操作 1.2 数据模型 3．数据的完整性约束条件 1.2 数据模型 1.2 数据模型 1.2 数据模型 ① 一对一的联系(记为l:l)：实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A与实体集B为一对一的联系。 ② 一对多联系(记为l:n)：实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。 ③ 多对多联系(记为m:n)：实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体与实体集A中的多个实体相对应。 1.2 数据模型 两个实体型之间的三类联系 1.2 数据模型 1.2 数据模型 2．E-R图的概念和表示方法 1.2 数据模型 3．E-R图举例 【例1.1】 1.2 数据模型 【例1.2】用E-R图表示某连锁商店管理的概念模型。 1.2 数据模型 【例1.3】用E-R图表示某医院管理系统的概念模型。 1.2 数据模型 【例1.4】 1.2 数据模型 1.2 数据模型 1.2 数据模型 1.2 数据模型 1.2 数据模型 （2）关系数据模型的操作及完整性约束 关系数据模型的操作主要包括插入、删除、修改和查询数据，他们都是集合操作，其操作对象和操作结构都是关系。而这些操作都必须满足关系的完整性约束条件，关系的完整性约束条件包括：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。 1.2 数据模型 （3）关系数据模型与非关系数据模型比较 与非关系模型相比，关系数据模型具有以下特点： ① 关系数据模型建立在严格的数学基础上，使关系及其系统设计和优化有数学理论指导。 ② 关系模型的概念单一，容易理解。 ③ 关系数据模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。 ④ 关系数据模型中的数据联系是靠数据冗余实现的。但由于关系数据库中不可能完全消除数据冗余，使关系的空间效率和时间效率都较低。 1.3 数据库系统结构 1.3 数据库系统结构 1.3 数据库系统结构 1.3 数据库系统结构 1.3 数据库系统结构 1.4 关系数据库 1.4.1 关系数据结构 1．域（Domain） 定义1.1 域是一组具有相同数据类型的值的集合。又称为值域（用D表示）。域中所包含的值的个数称为域的基数（用m表示）。在关系中就是用域来表示属性的取值范围的。 1.4 关系数据库 2．笛卡尔积（Cartesian Product） 定义1.2 给定一组域D1、D2、…Dn，这些域可以是相同的域, D1、D2、…Dn 的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di∈Di，i＝1，2，…，n｝ 其中每一个元素（d1，d2，…，dn ）叫作一个n元组，或简称为元组。元素中的每一个值di叫作一个分量。分量来自相应的域。若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n），则D1×D2×…×Dn 的基数为n个域的基数累乘之积，即： M=