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1、An Introduction to Database Systems,电子商务数据库技术 An Introduction to EC Database Systems,An Introduction to Database Systems,课程安排总学时：60学时，其中48学时理论，12学时上机考核方法 平时：20%书面作业、课堂表现、到勤率 期中测验：20%（前三章内容）上机实验：10%期末考试：50%,An Introduction to Database Systems,关于课程,课程特点数据库原理与设计是电子商务专业的一门重要的主干课。主要包括两部分内容 数据库系统原理 数据库设计,
2、An Introduction to Database Systems,学习方式及要求,听课（启发式、讨论式）读书（预习、复习）积极答疑 答疑时间（暂定）：每周三下午17：0017：50 地点：2-204按时出勤,An Introduction to Database Systems,内容安排(1),基础篇第一章 数据库系统概述第二章 关系数据库第三章 关系数据库标准语言SQL第八章 数据库安全性、完整性 设计与应用开发篇第五章 关系数据理论（关系规范化）第七章 数据库设计（ER模型，ER模型向关系模型转化）第九章 电子商务中数据库应用技术第十章 XML数据库技术,An Introductio
3、n to Database Systems,内容安排(2),系统篇第四章 关系查询处理和查询优化第八章 数据库恢复技术第八章 并发控制,An Introduction to Database Systems,电子商务数据库技术An Introduction to EC Database Systems第一章 数据库系统概述,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库技术与电子商务1.2 数据库技术发展1.3 数据模型1.4 数据库系统的三层模式结构1.5 数据库管理系统,An Introduction to Database
4、Systems,数据库的地位,数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的重要技术，是计算机科学的重要分支。数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。数据库技术是电子商务系统的基石。日常生活衣食住行离不开数据库。公交车、银行、手机、购物是学习Web开发、软件工程、软件测试等课程的必不可少的知识；在毕业设计、以后的工作中都能用到；,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库技术与电子商务 1.1.1 数据库基
5、本概念 1.1.2 电子商务概述 1.1.3 数据库技术在电子商务中的应用,An Introduction to Database Systems,1.1.1 数据库基本概念,数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS),An Introduction to Database Systems,一、数据,数据(Data)是数据库中存储的基本对象数据的定义描述事物的符号记录数据的种类文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等数据的特点数据与其语义是不可分的,An Introduction to Database Systems,数据举
6、例,数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。例如 93是一个数据语义1：学生某门课的成绩语义2：某人的体重语义3：某个年级的学生人数语义4：请同学给出。,An Introduction to Database Systems,数据举例,学生档案中的学生记录（李明，男，197205，江苏南京市，计算机系，1990）语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、入学时间解释：李明是个大学生，1972年5月出生，江苏南京市人，1990年考入计算机系请给出另一个解释和语义,数据的形式不能完全表达其内容，需要明确其语义。,An Introduction to Database Systems
7、,二、数据库,数据库的定义数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。,An Introduction to Database Systems,二、数据库,数据库的基本特征数据按一定的数据模型组织、描述和存储；可为各种用户共享；具有较小的冗余度；较高的数据独立性；较高的数据易扩展性；,An Introduction to Database Systems,三、数据库管理系统,什么是DBMS（Database Management System）专门用于管理数据库的计算机系统软件位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。是基础软件，是一个大型复杂的
8、软件系统 该软件庞大而复杂，只有少数几个大型软件公司拥有此类产品。DBMS的用途科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据,An Introduction to Database Systems,DBMS的主要功能,数据定义功能 提供数据定义语言(DDL)定义数据库中的数据对象数据组织、存储和管理 分类组织、存储和管理各种数据 确定组织数据的文件结构和存取方式 实现数据之间的联系 提供多种存取方法提高存取效率数据操纵功能 提供数据操纵语言(DML)实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改),An Introduction to Database Systems,DBMS的主要功能,数据库
9、的事务管理和运行管理 数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制 保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能(实用程序)数据库初始数据装载转换 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视分析等其它功能 DBMS与网络中其它软件系统的通信 两个DBMS系统的数据转换 异构数据库之间的互访和互操作,An Introduction to Database Systems,DBMS的主要功能,目前广泛使用的商用DBMS产品DB2、Oracle、Sybase、SQL Server、Access等目前广泛使用的开源/免费DBMSPostgr
10、eSQL、MySQL、Firebird国产DBMS人大金仓信息技术有限公司 Kingbase ES，东软 Openbase达梦数据库 DM,An Introduction to Database Systems,四、数据库系统,什么是数据库系统（Database System，简称DBS）在计算机系统中引入数据库后的系统构成数据库系统。数据库系统的构成数据库数据库管理系统（及其开发工具）应用系统数据库管理员,An Introduction to Database Systems,DBA全面负责管理和控制数据库系统。,Java,VS2010,Delphi,VB,VC等,Oracle,DB2,Sy
11、base,SQL server等,Win2000,Linux,Unix等,DB,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库技术与电子商务 1.1.1 数据库基本概念 1.1.2 电子商务概述 1.1.3 数据库技术在电子商务中的应用,An Introduction to Database Systems,电子商务概述,Internet是20世纪最惊人的一项技术和社会成就电子商务不断壮大中电子商务模式：B2C、B2B、C2C、G2B、G2C,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系
12、统概述,1.1 数据库技术与电子商务 1.1.1 数据库基本概念 1.1.2 电子商务概述 1.1.3 数据库技术在电子商务中的应用,An Introduction to Database Systems,数据库技术在电子商务中的应用,数据库技术是电子商务的核心技术,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库技术与电子商务1.2 数据库技术发展1.3 数据模型1.4 数据库系统的三层模式结构1.5 数据库管理系统,An Introduction to Database Systems,数据管理技术的产生和发展,什么是数据管理对
13、数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护数据处理的中心问题数据管理技术的发展过程人工管理阶段(20世纪40年代中-50年代中)文件系统阶段(20世纪50年代末-60年代中)数据库系统阶段(20世纪60年代末-现在),An Introduction to Database Systems,数据管理技术的产生和发展(续),数据管理技术的发展动力应用需求的推动计算机硬件的发展计算机软件的发展,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.2 数据库技术发展 1.2.1 人工管理阶段 1.2.2 文件系统阶段 1.2.3 数据库系统阶段 1.2.
14、4 高级数据库系统阶段,An Introduction to Database Systems,一、人工管理阶段,时期20世纪40年代中-50年代中产生的背景应用需求科学计算硬件水平无直接存取存储设备软件水平没有操作系统处理方式批处理,An Introduction to Database Systems,人工管理阶段(续),特点数据的管理者：用户（程序员），数据不保存数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的结构化：无结构数据控制能力：应用程序自己控制,An Introduction to Database Systems,应用
15、程序与数据的对应关系(人工管理阶段),人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.2 数据库技术发展 1.2.1 人工管理阶段 1.2.2 文件系统阶段 1.2.3 数据库系统阶段 1.2.4 高级数据库系统阶段,An Introduction to Database Systems,二、文件系统阶段,时期20世纪50年代末-60年代中产生的背景应用需求科学计算、管理硬件水平磁盘、磁鼓软件水平有文件系统处理方式联机实时处理、批处理,An Introduction to Database Syste
16、ms,文件系统阶段(续),特点数据的管理者：文件系统，数据可长期保存数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：共享性差、冗余度大数据的结构化：记录内有结构,整体无结构数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须 修改应用程序数据控制能力：应用程序自己控制,An Introduction to Database Systems,应用程序与数据的对应关系(文件系统阶段),文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系,An Introduction to Database Systems,文件系统中数据的结构,记录内有结构。数据的结构是靠程序定义和解释的。数据只能是定长的。可以间接实现数据变长要求
17、，但访问相应数据的应用程序复杂了。文件间是独立的，因此数据整体无结构。可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据间的联系。数据的最小存取单位是记录。,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.2 数据库技术发展 1.2.1 人工管理阶段 1.2.2 文件系统阶段 1.2.3 数据库系统阶段 1.2.4 高级数据库系统阶段,An Introduction to Database Systems,三、数据库系统阶段,时期20世纪60年代末以来产生的背景应用背景大规模管理硬件背景大容量磁盘、磁盘阵列软件背景有数据库管理系统处理
18、方式联机实时处理,分布处理,批处理,An Introduction to Database Systems,数据库系统的特点,数据结构化数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据独立性高数据由DBMS统一管理和控制,An Introduction to Database Systems,数据结构化,整体数据的结构化是数据库的主要特征之一 整体结构化不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系,An Introduction to Database Systems,文件系统的记录示例,学生文件的记录结构课程文件的记录结构学生选课文件的记录结构文件中记录内部
19、有结构，但记录间无联系,An Introduction to Database Systems,数据库整体数据结构化,数据库系统实现整体数据结构化,An Introduction to Database Systems,数据的共享性高，冗余度低，易扩充,数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用。数据共享的好处减少数据冗余，节约存储空间避免数据之间的不相容性与不一致性 使系统易于扩充,An Introduction to Database Systems,An Introduction to Database Systems,数据独立性高,物理独立性
20、指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。逻辑独立性指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。数据独立性是由DBMS的二级映射功能来保证的,An Introduction to Database Systems,数据由DBMS统一管理和控制,DBMS提供的数据控制功能(1)数据的安全性（Security）保护保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。(2)数据的完整性（Integrity）检查将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。(3)并发（Concurrenc
21、y）控制对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。(4)数据库恢复（Recovery）将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。,An Introduction to Database Systems,应用程序与数据的对应关系(数据库系统),数据库系统阶段应用程序与数据之间的对应关系,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.2 数据库技术发展 1.2.1 人工管理阶段 1.2.2 文件系统阶段 1.2.3 数据库系统阶段 1.2.4 高级数据库系统阶段,An Introduction to Database S
22、ystems,高级数据库阶段,面向对象的数据库技术分布式数据库系统多媒体数据库XML数据库,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库技术与电子商务1.2 数据库技术发展1.3 数据模型1.4 数据库系统的三层模式结构1.5 数据库管理系统,An Introduction to Database Systems,1.3 数据模型,1.3.1 两大类模型 1.3.2 数据模型的组成要素 1.3.3 概念模型 1.3.4 最常用的数据模型 1.3.5 层次模型 1.3.6 网状模型 1.3.7 关系模型,An Introducti
23、on to Database Systems,本节要点,概念模型实体关系模型数据模型层次、网状、关系、对象,An Introduction to Database Systems,信息的三种世界及其描述,1.信息的现实世界要管理的客观存在的各种事物、事务之间的相互联系及事物的发生、变化过程。(1)实体(Entity)现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念。(2)实体的特征(Entity Characteristic)每个实体都有自己的特征，利用实体的特征可以区别不同的实体。(3)实体集及实体集间的联系(Relation)具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合。,An Introducti
24、on to Database Systems,2.信息世界,事物用信息来描述时，进入信息世界：实体的特征在头脑中形成的知识称为属性；实体通过其属性表示称为实例；同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用属性表示得出的信息集合；实体集之间的联系用对象联系表示。,信息世界通过概念模型、过程模型和状态模型反映现实世界；要求对现实世界中的事物、事物间的联系和事物的变化情况准确、如实、全面地表示。,An Introduction to Database Systems,3.信息的计算机世界,1)数据项(Item)：对象属性的数据表示。2)记录(Record)：实例的数据表示。记录有型和值之分：记录的
25、型是结构，由数据项的型构成；记录的值表示对象中的一个实例，它的分量是数据项值。3)文件(File)：对象的数据表示，同类记录的集合。4)数据模型（Data Model）：现实世界中的事物和相互联系数据化的结果就是数据模型。,An Introduction to Database Systems,4.现实世界、信息世界和计算机世界的关系,An Introduction to Database Systems,现实世界、信息世界和计算机世界的关系,现实世界 系统分析 信息世界 数据库设计 计算机世界 事物及联系 信息化 概念（信息）模型 数据化 数据模型,An Introduction to Da
26、tabase Systems,1.3.1 两大类模型,模型分为两类（分属两个不同的层次）(1)概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。(2)逻辑模型和物理模型（逻辑数据模型和物理数据模型）逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。,An Introduction to Database Systems,两大类模型(续),客观对象的抽象过程-两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概
27、念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次,信息世界,An Introduction to Database Systems,两大类模型(续),DBMS支持的数据模型,概念模型,认识抽象,信息世界,机器世界,现实世界中客观对象的抽象过程,现实世界,An Introduction to Database Systems,1.3 数据模型,1.3.1 两大类模型 1.3.2 数据模型的组成要素 1.3.3 概念模型 1.3.4 最常用的数据模型 1.3.5 层次模型 1.3.6 网状模型 1.3.7 关系模型,An Introduction to Datab
28、ase Systems,1.3.2 数据模型的组成要素,数据结构 数据操作 完整性约束条件,An Introduction to Database Systems,一、数据结构,什么是数据结构描述数据库的组成对象，以及对象之间的联系描述的内容与数据类型、内容、性质有关的对象与数据之间联系有关的对象数据结构是对系统静态特性的描述,An Introduction to Database Systems,举例：学生选课系统的数据结构,学生关系模式,课程关系模式,学生选课关系模式,An Introduction to Database Systems,二、数据操作,数据操作对数据库中各种对象(型)的实
29、例(值)允许执行的 操作及有关的操作规则数据操作的类型查询更新(包括插入、删除、修改)数据操作是对系统动态特性的描述,An Introduction to Database Systems,三、数据的完整性约束条件,数据的完整性约束条件一组完整性规则的集合。完整性规则：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。,An Introduction to Database Systems,05001 J002,09130 J002,J003 数据库 56,09030 李平 男 计算机,05001 J003,75,不
30、符合参照完整性,180,不符合用户定义的完整性,80,学生关系（值）,课程关系（值）,选课关系（值）,举例：学生选课系统的数据操作及完整性约束,An Introduction to Database Systems,1.3 数据模型,1.3.1 两大类数据模型 1.3.2 数据模型的组成要素 1.3.3 概念模型 1.3.4 最常用的数据模型 1.3.5 层次模型 1.3.6 网状模型 1.3.7 关系模型,An Introduction to Database Systems,1.3.3 概念模型,信息世界中的基本概念两个实体型之间的联系两个以上实体型之间的联系单个实体型内的联系概念模型的一
31、种表示方法一个实例,An Introduction to Database Systems,概念模型,概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是现实世界到机器世界的一个中间层次是数据库设计的有力工具数据库设计人员和用户之间进行交流的语言对概念模型的基本要求较强的语义表达能力能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识简单、清晰、易于用户理解,An Introduction to Database Systems,一、信息世界中的基本概念,(1)实体（Entity）客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。(2)属性（Attribute）实体所具有的某一特性称为属性。一
32、个实体可以由若干个属性来刻画。(3)关键字/码（Key）唯一标识实体的属性集称为关键字/码。,An Introduction to Database Systems,信息世界中的基本概念(续),(4)域（Domain）属性的取值范围称为该属性的域。(5)实体型（Entity Type）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型(6)实体集（Entity Set）同一类型实体的集合称为实体集,An Introduction to Database Systems,信息世界中的基本概念(续),(7)联系（Relationship）现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界 中反映为实
33、体内部的联系和实体之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系,An Introduction to Database Systems,二、两个实体型之间的联系,用图形来表示两个实体型之间的这三类联系,An Introduction to Database Systems,二、两个实体型之间的联系（续）,一对一联系（1:1）实例一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系，记为1:1,An Introdu
34、ction to Database Systems,两个实体型之间的联系(续),一对多联系（1：n）实例一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习定义：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（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为1:n,An Introduction to Database Systems,两个实体型之间的联系(续),多对多联系（m:n）实例课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有
35、n个实体（n0）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（m0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系，记为m:n,An Introduction to Database Systems,两个实体型之间的联系,两个实体型联系的例子,An Introduction to Database Systems,三、两个以上实体型之间的联系,两个以上实体型之间一对多联系若实体集E1，E2，.，En存在联系，对于实体集Ej（j=1，2，.，i-1，i+1，.，n）中的给定实体，最多只和Ei中的一个实体相联系，则我们说Ei与E1，E2，.，Ei-1，Ei+1，.，En之间的联
36、系是一对多的,An Introduction to Database Systems,两个以上实体型之间的联系(续),实例 课程、教师与参考书三个实体型一门课程可以有若干个教师讲授，使用若干本参考书，每一个教师只讲授一门课程，每一本参考书只供一门课程使用,An Introduction to Database Systems,两个以上实体型之间的联系(续),两个以上实体型间的多对多联系实例 供应商、项目、零件三个实体型一个供应商可以供给多个项目多种零件每个项目可以使用多个供应商供应的零件每种零件可由不同供应商供给,An Introduction to Database Systems,四、单个
37、实体型内的联系,一对多联系实例 职工实体型内部具有领导与被领导的联系某一职工（干部）“领导”若干名职工一个职工仅被另外一个职工直接领导这是一对多的联系,An Introduction to Database Systems,四、单个实体型内的联系,一对一联系 请举例,An Introduction to Database Systems,四、单个实体型内的联系,多对多联系,An Introduction to Database Systems,五、概念模型的一种表示方法,实体联系方法(E-R方法)用E-R图来描述现实世界的概念模型E-R方法也称为E-R模型,An Introduction to
38、 Database Systems,E-R图,实体型用矩形表示，矩形框内写明实体名。属性用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来,学生,教师,An Introduction to Database Systems,E-R图(续),联系联系的本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）,An Introduction to Database Systems,联系的表示方法,An Introduction to Database Systems,联系的表示方法示例,An Introduction to Dat
39、abase Systems,联系的属性,联系的属性：联系本身也是一种实体型，也 可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来,An Introduction to Database Systems,六、一个实例,用E-R图表示某个工厂物资管理的概念模型实体仓库：仓库号、面积、电话号码零件：零件号、名称、规格、单价、描述供应商：供应商号、姓名、地址、电话号码、帐号项目：项目号、预算、开工日期职工：职工号、姓名、年龄、职称,An Introduction to Database Systems,一个实例,实体之间的联系如下：(1)一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存
40、放在多个仓库中。仓库和零件具有多对多的联系。用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量。(2)一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作，仓库和职工之间是一对多的联系。(3)职工之间具有领导-被领导关系，即仓库主任领导若干保管员。职工实体型中具有一对多的联系(4)供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系,联系的属性,An Introduction to Database Systems,一个实例,An Introduction to Database Systems,例题某企业集团有若干工厂，每个工厂生产多种产品，且每一种产品可以在多个工厂生产，每个工厂按照固定的计划数量生产产
41、品；每个工厂聘用多名职工，且每名职工只能在一个工厂工作，工厂聘用职工有聘期和工资。工厂的属性有工厂编号、厂名、地址，产品的属性有产品编号、产品名、规格，职工的属性有职工号、姓名。根据上述语义画出ER图，在ER图中需注明实体的属性、联系的类型及实体的标识符。,An Introduction to Database Systems,例题某企业集团有若干工厂，每个工厂生产多种产品，且每一种产品可以在多个工厂生产，每个工厂按照固定的计划数量生产产品；每个工厂聘用多名职工，且每名职工只能在一个工厂工作，工厂聘用职工有聘期和工资。工厂的属性有工厂编号、厂名、地址，产品的属性有产品编号、产品名、规格，职工的
42、属性有职工号、姓名。根据上述语义画出ER图，在ER图中需注明实体的属性、联系的类型及实体的标识符。,An Introduction to Database Systems,1.3 数据模型,1.3.1 两大类数据模型 1.3.2 数据模型的组成要素 1.3.3 概念模型 1.3.4 最常用的数据模型 1.3.5 层次模型 1.3.6 网状模型 1.3.7 关系模型,An Introduction to Database Systems,1.3.4 最常用的数据模型,非关系模型层次模型(Hierarchical Model)网状模型(Network Model)关系模型(Relational M
43、odel)面向对象模型(Object Oriented Model）对象关系模型(Object Relational Model),An Introduction to Database Systems,1.3 数据模型,1.3.1 两大类数据模型 1.3.2 数据模型的组成要素 1.3.3 概念模型 1.3.4 最常用的数据模型 1.3.5 层次模型 1.3.6 网状模型 1.3.7 关系模型,An Introduction to Database Systems,1.3.7 关系模型,关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式 1970年美国IBM公司San Jose研究室的研究员首次提
44、出了数据库系统的关系模型 计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型,An Introduction to Database Systems,一、关系数据模型的数据结构,在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。,学生登记表,属性,元组,An Introduction to Database Systems,关系数据模型的数据结构（续）,关系（Relation）一个关系对应通常说的一张表元组（Tuple）表中的一行即为一个元组属性（Attribute）表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名,An Introduction to Database
45、 Systems,关系数据模型的数据结构（续）,主码（Key）表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域（Domain）属性的取值范围。分量元组中的一个属性值。关系模式对关系的描述关系名（属性1，属性2，属性n）学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）,An Introduction to Database Systems,关系数据模型的数据结构（续）,例1学生、系、系与学生之间的一对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）系(系号，系名，办公地点)例2学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，
46、成绩）,An Introduction to Database Systems,关系数据模型的数据结构（续）,关系必须是规范化的，满足一定的规范条件最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,不允许表中还有表 图1.27中工资和扣除是可分的数据项,不符合关系模型要求,图1.27 一个工资表(表中有表)实例,An Introduction to Database Systems,关系数据模型的数据结构（续）,表1.2 术语对比,An Introduction to Database Systems,二、关系数据模型的操纵与完整性约束,数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系
47、，即若干元组的集合查询插入删除更新,An Introduction to Database Systems,关系数据模型的操纵与完整性约束（续）,关系的完整性约束条件 实体完整性参照完整性用户定义的完整性,An Introduction to Database Systems,三、关系数据模型的存储结构,实体及实体间的联系都用表来表示表以文件形式存储有的DBMS一个表对应一个操作系统文件有的DBMS自己设计文件结构,An Introduction to Database Systems,四、关系数据模型的优缺点,优点建立在严格的数学概念的基础上概念单一实体和各类联系都用关系来表示对数据的检索结
48、果也是关系关系模型的存取路径对用户透明具有更高的数据独立性，更好的安全保密性简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作,An Introduction to Database Systems,关系数据模型的优缺点（续）,缺点存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非 关系数据模型为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化 增加了开发DBMS的难度,An Introduction to Database Systems,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库技术与电子商务1.2 数据库技术发展1.3 数据模型1.4 数据库系统的三层模式结构1.5 数据库管理系统,An Introduction to
49、Database Systems,1.4 数据库系统结构,从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，是数据库系统内部的系统结构 从数据库最终用户角度看（数据库系统外部的体系结构），数据库系统的结构分为:单用户结构主从式结构分布式结构客户服务器浏览器应用服务器数据库服务器多层结构等,An Introduction to Database Systems,数据库系统结构（续）,1.4.1 数据库系统模式的概念 数据库系统的三级模式结构 1.4.3 数据库的二级映射功能与数据独立性,An Introduction to Database Systems,1.4.1 数据库系统模式的概念
50、,“型”和“值”的概念型(Type)对某一类数据的结构和属性的说明值(Value)是型的一个具体赋值例如学生记录型：（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）一个记录值：（900201，李明，男，计算机，22，江苏）,An Introduction to Database Systems,数据库系统模式的概念（续）,模式（Schema）数据库逻辑结构和特征的描述是型的描述反映的是数据的结构及其联系模式是相对稳定的实例（Instance）模式的一个具体值反映数据库某一时刻的状态同一个模式可以有很多实例实例随数据库中的数据的更新而变动,An Introduction to Database Syste
