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1、数据库原理与应用,教师：刘明鉴 ,数据库是存储数据的仓库,称为Database，简称DB。,第一章 数据库系统概述,1、数据库,数据（Data）是对客观事物的抽象描述。数据是信息的具体表现形式，数据的形式是多种多样的，它们可以是数值、文字、图形、图像、声音等。,2、数据,数据处理,“数据处理”也称为信息处理，就是利用计算机对数据进行输入、输出、整理、存储、分类、排序、检索、统计等加工过程。而数据处理的对象，包括数值、文字、图形、表格，声音、图像、影视等都成为计算机能处理的数据。,数据库管理系统,数据库管理系统 （DataBase Management system） DBMS是一类系统软件，提
2、供能够科学地组织和存储数据，高效地获取和维护数据的环境。 主要功能： DBMS一般由软件厂商提供，例如，Microsoft的SQL Server，Foxpro ，Access。,数据库应用系统 在某种DBMS支持下，根据实际应用的需要，开发出来的应用程序包， 例如:人事管理、财会管理，图书管理系统、学籍管理、商品进销存管理系统等。 数据库系统： 它是数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的统称。,数据库系统,一个完整的数据库系统（DBS，DataBase System）由保存数据的数据库、数据库管理系统、用户应用程序和用户组成。 数据库管理系统(DBMS)是数据库系统的核心,数据库系统特点,数
3、据结构化 数据高度共享、低冗余度、易扩充 数据独立 数据由数据库管理系统统一管理和控制 数据安全 数据完整性 并发控制 数据库恢复,实体集的联系（relationship）,实体集内部的联系体现在描述实体的属性之间的联系；实体集外部的联系是指实体集之间的联系，并且这种联系可以拥有属性。 实体集之间的联系通常有三种类型： 一对一联系（11） 一对多联系（1n） 多对多联系（mn）,一对一联系,设有实体集A与实体集B，如果A中的一个实体，至多与B中的一个实体关联，反过来，B中的一个实体，至多与A中的一个实体关联，称A与B是“一对一”联系类型，记作(1:1)。,一对多联系（1n）,设有实体集A与实体
4、集B，如果A中的一个实体，与B中可以有多个实体关联，反过来，B中的一个实体，至多与A中的一个实体关联，称A与B是“一对多”联系类型，记作(1n)。,多对多联系（mn）,如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体(n=0)与之联系； 反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m=0）与之联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系。记为mn。,第2章 数据模型和关系数据库,数据模型,数据模型是一种用来表达数据的工具。数据模型能够精确地描述数据的静态和动态特性、数据完整性和约束条件等。,层次型数据库系统 网状型数据库系统 关系型数据库系统(RDBS) 面向对象型数据库系统(
5、OODBS),层次数据模型,层次数据模型（hierarchical data model）的基本结构是一种倒挂树状结构。 树结构具有如下的特征（或限制条件）： 有且仅有一个根结点，它是一个无父结点的结点。 除根结点以外的所有其他结点有且仅有一个父结点。,层次模型,一父多子,只有一个无父,网状数据模型,网状模型（Network Model）是层次模型的扩展，它表示多个从属关系的层次结构，呈现一种交叉关系的网络结构，网状模型是有向“图”结构。 其主要特征如下： 允许一个以上的结点无父结点。 一个结点可以有多于一个的父结点。,网状模型,多个无父结点,一子多父,多个无父结点,关系数据模型 （Relat
6、ional Model）,关系数据模型是一个满足一定条件的二维表格。,关系模型是目前应用广泛、最重要的一种数据模型。 最先（1970年）提出关系模型的是数据库的鼻祖是美国IBM的研究员E.F.codd。关系模型的理论基础，是基于数学中的关系代数的关系演算。 现在流行的数据库产品大都是关系数据库产品。主要产品有Oracle、DB2、Sybase、Informix、SQL Server等。,关系模型,表中的一列为一个”属性”（字段）。 表中的一行为一个”元组”（记录）。,字段 （属性）,记录 （元组）,关系（relation）：一个二维表格称为关系。,(1) 关系中每一分量不可再分，是最基本的数据
7、单位； (2) 同一竖列下的分量是同属性的，列数根据需要而设，且各列的顺序是任意的； (3) 每一横行由一个个体事物的诸多属性构成，且各行的顺序可以是任意的； (4) 一个关系是一张二维表，不允许有相同的字段名，也不允许有相同的记录。,关系模型的主要特点,关系模型的数据结构,关键字：（Key）：能惟一标识实体的属性集,它可以由一个或多个字段组成。 也称为候选关键字（candidate key） 在一个给定的关系中，有时存在多个属性，其值都能够唯一标识每一个记录。 例如：学号是学生情况表中的关键字。身份证也可以是关键字，称为候选关键字。 主关键字：把关键字中的一个候选关键字定义为主关键字，其值能唯一地标识表中的每一个记录。一个关系中只能有一个主关键字。 外部键：如果某关系中的一个字段（属性）不是所在关系的主关键字或候选关键字，但却是其他关系的主关键字，那么这个字段称为外部关键字。,外键的实例,学生选课中的“学号”（以及“课程ID”）是外键。,数据库应用系统设计,设计步骤： 1用户需求分析 2应用系统设计 3设计的实现（编码 ） 4数据库应用系统测试 5系统运行和系统维护,面向对象模型,三个类： “学生”、“学生选课”和“课程” 类中具体的某个学生就叫“对象” 类“学生选课”的字段“学号”取值于类 “学生”中的对象,类是对象的抽象，而对象是类的具体实例,