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數據庫系統概述

??一、有關概念

1．數據

2．數據庫（DB）

3．數據庫管理系統（DBMS）

?????????? Access

桌面DBMS??? VFP??

? ?????????????????SQL Server

????????? ?????????Oracle

客戶機/服務器型DBMS? MySQL

????????? ?????????DB2

4．數據庫系統（DBS）

?? 數據庫（DB）

?? 數據庫管理系統（DBMS）

?? 開發工具

?? 應用系統

二、數據管理技術的發展

1．數據管理的三個階段

?

?	人工管理	文件系統	數據庫系統
數據能否保存	不能保存	可以保存	可以保存
數據面向的對象	某一應用程序	某一應用程序	整個應用系統
數據的共享程度	無共享，一組 數據只能對應一個應用程序。	共享性差，一個數據文件只能對應一個應用程序。	共享性高
數據的獨立性	不獨立，它是應用程序的一部分。	獨立性差	數據庫與應用系統完全分開

?

??概念模型

一、模型的三個世界

1．現實世界

2．信息世界：即根據需求分析畫概念模型（即E-R圖），E-R圖與DBMS無關。

3．機器世界：將E-R圖轉換為某一種數據模型，數據模型與DBMS相關。

注意：信息世界又稱概念模型，機器世界又稱數據模型

二、實體及屬性

1．實體：客觀存在并可相互區別的事物。

2．屬性：

3．關鍵詞（碼、key）：能唯一標識每個實體又不含多余屬性的屬性組合。

一個表的碼可以有多個，但主碼只能有一個。

例：借書表（學號，姓名，書號，書名，作者，定價，借期，還期）

規定：學生一次可以借多本書，同一種書只能借一本，但可以多次續借。

4．實體型：即二維表的結構

例 student(no，name，sex，age，dept)

5．實體集：即整個二維表

三、實體間的聯系：

1．兩實體集間實體之間的聯系

???? 1：1聯系

???? 1：n聯系

???? m：n聯系

2．同一實體集內實體之間的聯系

1：1聯系

???? 1：n聯系

???? m：n聯系

四、概念模型（常用E-R圖表示）

?

?

?

說明：① E-R圖作為用戶與開發人員的中間語言。

② E-R圖可以等價轉換為層次、網狀、關系模型。

舉例：

學校有若干個系，每個系有若干班級和教研室，每個教研室有若干教員，其中有的教授

和副教授每人各帶若干研究生。每個班有若干學生，每個學生選修若干課程，每門課程有若干學生選修。用E-R圖畫出概念模型。

?

?? 數據模型

一、層次模型：用樹型結構表示實體之間的聯系。

① 每個結點代表一個實體型。

② 只能直接處理一對多（含一對一）的實體關系。

③ 查找層次數據庫中的記錄，速度較慢。

二、網狀模型：用圖結構表示實體之間的聯系。

① 每個結點代表一個實體型。

② 可以處理多對多的實體關系。

③ 查找網狀數據庫中的記錄，速度最快。

三、關系模型：用二維表表示實體之間的聯系。

1．重要術語：

關系：一個關系就是一個二維表；

元組：二維表的一行，即實體；

關系模式：在實體型的基礎上，注明主碼。

關系模型：指一個數據庫中全部二維表結構的集合。

2．特點：

① 關系模型是建立在嚴格的數學理論的基礎上的；

② 關系模型的存取路徑對用戶透明；

③ 查找關系數據庫中的記錄，速度最慢。

小結：數據有三種類型，DBMS就有三種類型，DB亦有三種類型。

?

?數據庫系統結構

一、數據庫系統的體系結構

① 單機結構：

DBMS、數據庫、開發工具、應用系統安裝在一臺計算機上。

② C/S結構：局域網結構

客戶機：裝開發工具、應用系統

服務器：裝DBMS、數據庫

③ B/S結構：Internet 結構

服務器：裝DBMS、數據庫、開發工具、應用系統

客戶機：裝IE即可

三、 數據庫系統的模式結構

1．三級模式

① 模式：是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述。

• 模式只涉及數據庫的結構；
• 模式既不涉及應用程序，又不涉及數據庫結構的存儲；

② 外模式：是模式的一個子集，是與某一個應用程序有關的邏輯表示。

特點：一個應用程序只能使用一個外模式，但同一個外模式可為多個應用程序使用。

③ 內模式：描述數據庫結構的存儲，但不涉及物理記錄。

2．兩級映象

① 外模式/模式映象：保證數據庫的邏輯獨立性；

② 模式/內模式映象：保證數據庫的物理獨立性；

3．兩級映象的意義

① 使數據庫與應用系統完全分開，數據庫改變時，應用系統不必改變。

② 數據的存取完全由DBMS管理，用戶不必考慮存取路徑。

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?數據庫管理系統

DBMS的功能：負責對數據庫進行統一的管理與控制。

① 數據定義：即定義數據庫中各對象的結構

② 數據操縱：包括對數據庫進行查詢、插入、刪除、修改等操作。

③ 數據控制：包括安全性控制、完整性控制、并發控制、數據庫恢復。

2．DBMS的組成：

DDL語言

?DML語言

DCL語言

實用程序

注意：

① SQL集DDL，DML，DCL功能于一體；

② 所有應用程序通過SQL語句才能訪問數據庫

一、 基本概念

1．碼：能唯一標識元組的屬性集。

2．候選碼：一個屬性集既能唯一標識元組，且又不含有多余屬性，一個關系模式可以有多個候選碼。

3．主碼：任選候選碼中的一個。

4．主屬性：主碼中包含的各個屬性。

5．非主屬性：不包含在主碼中的各個屬性。

6．外碼：設F是關系R的一個屬性，不是R的主碼，但卻是另一個關系S的主碼，則稱F是關系R的外碼。

例：student ( sno, sname, ssex, sage, sdept)

??? Sc ( sno, cno, grade)

Sc的主碼為：（sno,cno）；外碼為：sno

關系的數學定義

一、域( domain)

1．定義：域是一組具有相同類型的值的集合。

2．域的基數：域中所含數據的個數。

二、笛卡爾積

1．定義：給定一組域D1,D2,D3，則D1×D2×D3稱為笛卡爾積。

2．笛卡爾積D1×D2×D3對應一個二維表，所含元組的個數等于各個域的基數之積。

三、關系

1．定義：笛卡兒積的一部分元組稱為關系。

2．關系的目（或度）：一個關系所含屬性的個數。

3．關系的性質

任意兩個元組不能完全相同，但屬性名允許重復。

四、關系的完整性

1．實體完整性：指關系的所有主屬性都不能取空值。

注意：實體完整性不僅僅是主碼整體不能取空值。

2．參照完整性：指一個關系外碼的取值必須是相關關系中主碼的有效值或空值。

例：班級( 班名,人數)

學生(學號,姓名,性別,密碼,班名)

在學生表中，班名的取值必須是班級表[班名]的值或空值。

總結

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