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11.数据库技术概述2.数据管理技术的发展3.数据模型4.E-R基本概念5.结构数据模型第六章数据库基础6.数据库系统的构成第六章数据库基础NO21.数据库技术概述数据库系统应用示例航空售票系统（最早使用数据库技术）包括信息：座位预定信息：座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息：票价、折扣、有无等第六章数据库基础NO31.数据库技术概述航空售票系统（最早使用数据库技术）主要功能：查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其他飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。通过这些数据，可以统计出经常坐某一航班的乘客信息，并为这些乘客提供优惠系统特点：数据庞大，人工不能提供及时、准确服务第六章数据库基础NO41.数据库技术概述图书管理系统包括信息：图书信息：书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等作者信息：姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等出版社信息：名称、地址、社长、成立日期等读者信息：姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等主要功能：查询：某种类型的图书、浏览指定出版商出版的图书、检索指定作者的图书等更新：登记新书信息、作者信息、借阅者信息等对存书几百万的图书馆，人工操作劳动强度大第六章数据库基础NO51.数据库技术概述数据库系统作用管理大量数据：10TB数据，大约可存储183亿个航班信息，45亿本书的简要信息，2800万本40页图书的所有内容数据库定义功能：将数据的存储结构定义到数据库中数据查询功能：方便地检索数据、插入数据、修改数据和删除数据控制多用户访问：许多用户同时访问系统，确保不同用户只能使用自己所需数据，不同用户操作互不干扰确保故障恢复:第六章数据库基础NO61.数据库技术概述主流数据库系统Oracle8i：对象/关系型数据库系统MicrosoftSQLServerSybaseInformix第六章数据库基础NO72.数据管理技术的产生和发展数据管理：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护人工管理阶段：数据不保存应用程序管理数据数据不共享数据不具独立性应用程序1数据集1应用程序2数据集2应用程序n数据集n……第六章数据库基础NO82.数据管理技术的产生和发展文件系统阶段：数据保存文件系统管理数据数据共享差，冗余大数据独立性差应用程序1文件1应用程序2文件2应用程序n文件n存取方法……第六章数据库基础NO92.数据管理技术的产生和发展数据库系统阶段：数据结构化：学号姓名性别年龄系别政治面貌籍贯家庭成员学号姓名性别年龄系别政治面貌籍贯姓名与本人关系详细情况第六章数据库基础NO102.数据管理技术的产生和发展文件中记录内部有结构，但记录间无联系901李明男19计算机团员辽宁沈阳李义山父子……张玉母子……李平弟弟……第六章数据库基础NO112.数据管理技术的产生和发展数据共享性高、冗余度低、易扩充、数据独立性高数据由DBMS统一管理和控制：安全、完整、并发、恢复应用程序1应用程序2数据库管理系统数据库…人机交互第六章数据库基础NO12现实世界信息世界计算机世界概念化形式化用户计算机3.数据模型数据模型：是一组概念的集合，用于对现实世界数据特征进行抽象。第六章数据库基础NO13数据模型是数据库系统中用于提供信息表示和操作手段的形式构架应用概念数据模型结构数据模型现实世界信息世界计算机世界3.数据模型第六章数据库基础NO14概念数据模型(与DBMS无关)按用户的观点来对数据和信息建模用于组织信息世界的概念，表现从现实世界中抽象出来的事物以及它们之间的联系这类模型强调其语义表达能力，概念简单、清晰，易于用户理解它是现实世界到信息世界的抽象，是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言易于向结构数据模型转换3.数据模型第六章数据库基础NO15结构（逻辑）数据模型从计算机实现的观点来对数据建模是信息世界中的概念和联系在计算机世界中的表示方法一般有严格的形式化定义，以便于在计算机上实现如层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型3.数据模型第六章数据库基础NO164.Ｅ-Ｒ基本概念历史Ｅ-Ｒ模型：Entity-RelationshipModel1976年，P.P.S.Chen提出Ｅ-Ｒ模型，用Ｅ-Ｒ图来描述概念模型观点世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的第六章数据库基础NO174.Ｅ-Ｒ基本概念实体(Entity)客观存在并可相互区分的事物叫实体如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论属性(Attribute)（用椭圆表示）实体所具有的某一特性一个实体可以由若干个属性来刻画例如，学生可由学号、姓名、年龄、系等组成域(Domain)属性的取值范围例如，性别的域为（男、女），月份的域为１到１２的整数第六章数据库基础NO184.Ｅ-Ｒ基本概念实体型(EntityType)（用矩形表示）实体名与其属性名集合共同构成实体型例:学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级）注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前者的一个特例如:(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一个实体实体集(EntitySet)同型实体的集合称为实体集如全体学生第六章数据库基础NO194.Ｅ-Ｒ基本概念码(Key)能唯一标识实体的属性或属性组称作超码从所有候选码中选定一个用来区别同一实体集中的不同实体，称作主码一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级）第六章数据库基础NO204.Ｅ-Ｒ基本概念联系(Relationship)（用菱形表示）实体之间的相互关联如：学生与老师间的授课关系联系也可以有属性如：学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性元或度（Degree）参与联系的实体集的个数称为联系的元如：学生选修课程是二元联系，供应商向工程供应零件则是三元联系第六章数据库基础NO21映射的基数（MappingCardinalities）实体之间的联系的数量可以有一对一的（1:1），一对多的（1:m），多对多的（m:n）几种情况4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO22二元联系集的映射基数设有两个实体集E1，E2一对一（1:1）E1中的一个实体与E2中至多一个实体相联系，并且E2中的一个实体与E1中至多一个实体相联系如“职工”与“部门”之间的“管理”联系（假定每个部门只有一个经理，一个职工不能兼任两个部门经理职工部门管理4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO23一对多（1:m）E1中的一个实体与E2中n（n≥0）个实体相联系，并且E2中的一个实体与E1中至多一个实体相联系如“教师”和“学生”之间的“班主任”联系教师学生班主任4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO24多对多（m:n）E1中的一个实体与E2中n（n≥0）个实体相联系，并且E2中的一个实体与E1中m（m≥0）一个实体相联系如“学生”和“课程”之间的“选修”联系学生课程选修4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO25多个实体集间联系的情况一对多设有n个实体集E1,E2,…,En,若对于E1,…,Ei-1,Ei+1,…,En，分别给定实体e1,…,ei-1,ei+1,…,en时，至多有一个实体ei∈Ei与之相联系，则称有一个从Ei到E1,…,Ei-1,Ei+1,…,En的一对多联系如“课程”，“教员”，“参考书”之间的“讲课”联系教员参考书讲课课程4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO26例：学生选修课程学生课程选修姓名学号系别课程名先修课学分成绩用矩形表示实体集，在框内写上实体名用椭圆表示实体的属性用无向边把实体与其属性连接起来用菱形表示实体间的联系将参与联系的实体用线段连接mn联系的数量4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO27码在E-R图中的表示实体集属性中作为主码的一部分的属性用下划线来标明。学生课程选修姓名学号系别课程名先修课学分4.Ｅ-Ｒ基本概念第六章数据库基础NO285.结构数据模型数据结构（描述系统的静态特性）是指对实体类型和实体间联系的表达和实现数据本身类型、内容、性质。如网状模型中的数据项、记录，关系模型中的域、属性，关系等数据之间的联系例如网状模型中的系型，关系模型中的外码在数据库系统中一般按数据结构的类型来命名数据模型第六章数据库基础NO295.结构数据模型数据操作描述系统的动态特性，即对数据库中对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及操作规则一般有检索、更新（插入、删除、修改）操作数据模型要定义操作含义、操作符号、操作规则，以及实现操作的语言数据的约束条件数据的约束条件是完整性规则的集合，规定数据库状态及状态变化所应满足的条件，以保证数据的正确、有效、相容第六章数据库基础NO305.结构数据模型——层次模型层次模型用树结构表示实体类型和实体间联系的模型叫层次模型树由节点和连线组成节点代表实体型记录类型连线表示两实体型间的一对多联系树的特性每棵树有且仅有一个节点无父节点，称为树的根树中的其它节点都有且仅有一个父节点第六章数据库基础NO31优点结构简单，易于实现缺点支持的联系种类太少只支持二元一对多联系只允许实体集间的一种联系，不支持实体集间的多种联系数据操纵不方便子结点的存取只能通过父结点来进行插入、删除复杂，父结点的删除导致子结点的删除，丢失必要的信息代表产品：IBM的IMS数据库，1969年研制成功5.结构数据模型——层次模型第六章数据库基础NO325.结构数据模型—网状模型网状模型（用有向图表示实体类型和实体间联系）是一个满足下列条件的有向图可以有一个以上的节点无父节点至少有一个节点有多于一个的父节点（排除树结构）节点代表实体型，有向边（从箭尾到箭头）表示两实体型间的一对多联系科室医生病房病人实体型1:N联系第六章数据库基础NO33优点表达的联系种类丰富性能良好，存取效率高缺点结构复杂语言复杂DBTG报告1969年，由美国CODASYC（ConferenceOnDataSystemLanguage，数据系统语言协商会）下属的DBTG（DataBaseTaskGroup）组提出，确立了网状数据库系统的概念、方法、技术5.结构数据模型—网状模型第六章数据库基础NO345.结构数据模型—关系模型用二维表来表示实体型及其相互联系属性元组男女男性别192221年龄D01李红S02D02王伟S03D01张军S01系号姓名学号第六章数据库基础NO355.结构数据模型—关系模型优点简单，表的概念直观、单一，用户易理解非过程化的数据请求，数据请求可以不指明路径数据独立性，用户只需提出“做什么”，无须说明“怎么做”坚实的理论基础第六章数据库基础NO36一个实体型转化为关系模式，实体属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。E-R模型向关系模式的转换S（SNO，SNAME，DEPT）学生姓名学号系别第六章数据库基础NO37一个联系转换为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系的属性转换为关系的属性，该关系的码分为三种情况：若联系为1：1，则每个实体的码均是该关系的候选码；若联系为1：n，则关系的码为n端实体的码；若联系为m：n，则关系的码为诸实体码的组合。具有相同码的关系模式可以合并。E-R模型向关系模式的转换第六章数据库基础NO38E-R模型向关系模式的转换合并方法：在将一个E-R模型转换为关系模型时，并不一定都要通过单独的关系来表示联系。当联系为二元的1：1或1：n（包括自反关系）时，也可以在表示多方实体集的关系中，增加一项一方的表示码属性来表示这类联系这样可以减少关系的数目，有利于数据库的操作和维护。第六章数据库基础NO39二元联系1:1的情况举例设班级与班长有1:1的联系，在将其转换为关系模型时，班级和班长各为一个关系模式。如果常从班级查询其班长，那么可在班级模式中加入班长名和任职年月。其关