數(shù)據(jù)庫原理 · 課堂筆記

第1章 ?概述

1.1 數(shù)據(jù)庫實(shí)例

1.1.1 學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫

1.1.2. 網(wǎng)上書店數(shù)據(jù)庫

1.2 ?基本知識(shí)

數(shù)據(jù) / 數(shù)據(jù)庫 / 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) / 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) / 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

1.2.5 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

1.3 ?數(shù)據(jù)模型

?1.3.1 數(shù)據(jù)模型的概念?

?1.3.2?數(shù)據(jù)模型的組成要素?

?1.3.3 數(shù)據(jù)模型的分類

1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

模式結(jié)構(gòu) / 體系結(jié)構(gòu)

習(xí) 題

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第1章 ?概述 （3學(xué)時(shí)）

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1.1 ?數(shù)據(jù)庫實(shí)例 —— 學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫 / 網(wǎng)上書店數(shù)據(jù)庫

1.2 ?基本知識(shí) —— 數(shù)據(jù) / 數(shù)據(jù)庫 / 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) / 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) / 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

1.3 ?數(shù)據(jù)模型 ——?概念 / 組成要素 / 分類

1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) —— 模式結(jié)構(gòu) / 體系結(jié)構(gòu)

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第1章 ?概述

1.1 數(shù)據(jù)庫實(shí)例

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1.1.1 學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫

表1 學(xué)生Student(學(xué)號SNo，姓名SName，年齡SAge，電話SPhone，照片SPhoto，/微信SWx）

表2 課程Course (課程號CNo，課程名CName，先修課Seme，學(xué)時(shí)Period，學(xué)分Credit）

表3 選課 SelectCourse（學(xué)號SNo/課程號CNo/成績Grade）

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1.1.2. 網(wǎng)上書店數(shù)據(jù)庫

圖書Book / 客戶Cust / 出版社Press / 購買Buy

圖書（書號，書名，作者，社號，版次，定價(jià)，進(jìn)價(jià)，售價(jià)）

Book（BNo，BName，Author，PNo，EditNo，Price，PPrice，SPrice）

客戶（戶號，戶名，性別，生日，電話，婚否，照片，郵箱）

Cust（CNo，CName，CSex，Birth，Phone，Marry，Photo，Email）

出版社（社號，社名，郵編，社址，電話，郵箱，網(wǎng)址）

Press（PNo，PName，PCode，PAddr，Phone，Email，HPage）

購買（戶號，書號，購買日期）

Buy（CNo，BNo，PDate）
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分表存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)：1.數(shù)據(jù)冗余減少

2.插入異常、修改異常、刪除異常減少
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1.2 ?基本知識(shí)

數(shù)據(jù) / 數(shù)據(jù)庫 / 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) / 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) / 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

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DataDBDBMSDBS

文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等類型 文本→數(shù)值、字符、日期、時(shí)間、邏輯等類型

① 長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，② 有組織 ③可共享的?④ 大量數(shù)據(jù)的集合。即：存放數(shù)據(jù)的電子倉庫。 特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)、冗余度低，獨(dú)立性高、共享和易擴(kuò)展等

提供給用戶，并幫助用戶建立、使用和管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。 微軟 SQL Server / Access, 甲骨文 Oracle, IBM - DB2, 開源 MySQL 目的：使用數(shù)據(jù)庫，并對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析 作用：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，建立在OS之上，統(tǒng)一管理控制DB。 功能：數(shù)據(jù)定義(DDL)、數(shù)據(jù)操縱(DML)、數(shù)據(jù)控制語言(DCL)。 保證數(shù)據(jù)安全性、完整性，提供并發(fā)控制、數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制。 科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)。

1.硬件：計(jì)算機(jī)硬件和數(shù)據(jù)庫專用硬件。 ? 計(jì)算機(jī)硬件：CPU、內(nèi)存、硬盤、交換機(jī)和路由器等 ? 數(shù)據(jù)庫專用硬件：快速存取數(shù)據(jù)的磁盤陣列、磁帶陣列或者光盤陣列、快速傳輸設(shè)備和數(shù)據(jù)備份設(shè)備等 2.軟件：OS、DBMS、開發(fā)工具（程序設(shè)計(jì)語言和專用工具）和應(yīng)用系統(tǒng)等 3.人員：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)員、程序員、數(shù)據(jù)庫管理員DBA、用戶等。 數(shù)據(jù)庫管理員（DataBase Administrator，DBA）：對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建立、使用和維護(hù)等的專職管理人員。DBA應(yīng)該與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)員、程序員和用戶，共同參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。

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1.2.5 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

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?保存結(jié)構(gòu)化共享數(shù)據(jù)獨(dú)立?人工管理文件管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

×	×	×	×	應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)
√	× 冗余	×	×	文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)
√	√ 易拓展	√	√	DBMS管理數(shù)據(jù)

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1.3 ?數(shù)據(jù)模型

?1.3.1 數(shù)據(jù)模型的概念?

數(shù)據(jù)模型（Data Model）：實(shí)際問題的模擬和抽象。針對實(shí)際問題，研究數(shù)據(jù)及其聯(lián)系，并最終解決問題的方法和步驟（數(shù)據(jù)特征的抽象+描述/組織/操作數(shù)據(jù)）。

結(jié)論：數(shù)據(jù)模型是一組概念、描述或者公式的集合。用數(shù)據(jù)模型可以抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中客觀事物的本質(zhì)特征及其聯(lián)系。

特點(diǎn)： （1）真實(shí)模擬實(shí)際問題。 （2）容易理解。 （3）易于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

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?1.3.2?數(shù)據(jù)模型的組成要素?

包括：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)完整性約束等。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)完整性約束

數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對象特性的靜態(tài)描述。 如：出版社（社號，社名，郵編，社址，電話，郵箱，網(wǎng)址）

數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對象具體內(nèi)容的動(dòng)態(tài)描述。數(shù) （1）檢索操作：數(shù)據(jù)對象的索引、排序和查詢等。 （2）更新操作：數(shù)據(jù)對象的插入、修改和刪除等。? ?

數(shù)據(jù)完整性約束是為了確保數(shù)據(jù)的正確性和相容性，而對數(shù)據(jù)對象約定的一系列約束條件和約束規(guī)則。 如：客戶的性別只能是“男”或者“女”。 ? 數(shù)據(jù)完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義完整性等。 數(shù)據(jù)模型需要提供定義數(shù)據(jù)完整性的機(jī)制。

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?1.3.3 數(shù)據(jù)模型的分類

概念模型邏輯模型物理模型

實(shí)體—聯(lián)系方法(Entity Relationship Approach，E-R方法） ① 實(shí)體 Entity：客觀存在、相互區(qū)別的事物 ② 屬性 Attribute ③ 聯(lián)系 Relationship：一對一，一對多，多對多 ? 候選鍵CK(主屬性) → 主鍵PK → 全鍵AK Candidate Key → Primary Key → All Key

①層次模型：最早/樹狀圖 ②網(wǎng)狀模型：最復(fù)雜 ③關(guān)系模型：最流行?靜態(tài)描述 ④面向?qū)ο竽Ｐ?#xff08;OOM）未推廣

磁盤中真實(shí)存在的數(shù)據(jù)，最底層的抽象 目的：合理利用存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取策略

邏輯模型

①層次模型：最早/樹狀圖 ? ? a. 存在唯一根節(jié)點(diǎn) ? ? b.?非根節(jié)點(diǎn)都有唯一的雙親節(jié)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：簡單易用、清晰完整、查詢效率高 缺點(diǎn)：刪改限制多、不靈活；查詢子節(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn) ? ②網(wǎng)狀模型：最復(fù)雜 ? ? a. 可以存在多個(gè)沒有雙親的節(jié)點(diǎn) ? ? b. 節(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親節(jié)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：直觀描述，展現(xiàn)復(fù)雜；性能良好，存取效率高 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)獨(dú)立性差 ? ③關(guān)系模型（Relationship Model）最流行?靜態(tài)描述 ?(i)? 笛卡爾積：規(guī)范的二維表結(jié)構(gòu) ?(ii) 關(guān)系結(jié)構(gòu)R：笛卡爾積的子集?? (iii) 關(guān)系模式：是關(guān)系的結(jié)構(gòu)描述。 (iv) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫：所有關(guān)系的集合 ? 特點(diǎn)： ? ? a. 屬性（數(shù)據(jù)項(xiàng)）: 同類型不可再分的最小單位 ? ? b. 屬性不能重名 ? ? c. 屬性順序可以互換 ? ? d. 元組順序可以互換 ? ④面向?qū)ο竽Ｐ?#xff08;OOM）未推廣

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E-R圖

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層次模型

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網(wǎng)狀模型

?

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1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

模式結(jié)構(gòu) / 體系結(jié)構(gòu)

?三級模式：外模式、模式、內(nèi)模式

二級映像：相互轉(zhuǎn)換

三級模式&二級映像

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習(xí) 題

（2020年版）

1 解釋：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫/關(guān)系數(shù)據(jù)庫、

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)/關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)/關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

屬性實(shí)體/聯(lián)系/元組/關(guān)系/關(guān)系模式

2 簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能。

3 簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。

4 解釋數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)模型分類，組成要素。

5 簡述DBA的職責(zé)。

6 簡述數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的基本階段。

7 簡述文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別。

8 解釋概念模型和E-R圖，簡述概念模型的組成要素。

9?解釋實(shí)體之間的常用聯(lián)系。

10 簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)。

11 解釋數(shù)據(jù)獨(dú)立性。數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括哪兩種獨(dú)立性？簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)獨(dú)立性的關(guān)系。

12 簡述數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要研究領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域。

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參考說明

本文為學(xué)習(xí)《數(shù)據(jù)庫原理》時(shí)根據(jù)課堂內(nèi)容自行整理的筆記，

僅供個(gè)人學(xué)習(xí)使用、不支持轉(zhuǎn)載，其他版權(quán)問題請留言或私信。

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總結(jié)

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