数据库课件 第二章
合集下载
《数据库》ppt课件
分布式存储、并行计算、数据挖掘等技术在大数据处理中的应用。
分布式数据库技术
分布式数据库概述
分布式数据库的定义、特点、架构和分类。
分布式数据库的关键技术
数据分区、数据复制、事务管理、负载均衡 等。
分布式数据库的应用场景
云计算、大数据处理、高可用性和可扩展性 应用等。
数据库技术的发展趋势与挑战
数据库技术的发展趋势
型、半结构化数据模型等。
概念数据模型（信息模型） 按用户的观点对数据和信息建模，如 实体-联系模型（E-R模型）。
物理数据模型
描述数据在存储介质上的组织结构， 它不但与具体的DBMS有关，而且还 与操作系统和硬件有关。
关系数据模型
关系数据结构
采用二维表来表示，简称表，由行和列组成。
关系操作
包括查询操作和插入、删除、修改等操作。查询操作又分为选择、 投影、连接操作。
将概念模型转换为数据库逻辑模型， 包括表结构、索引、视图、存储过程 等数据库对象的设计。
数据库管理工具与使用
常见数据库管理工
具
如SQL Server Management Studio、Oracle SQL Developer、 MySQL Workbench等，提供数 据库创建、管理、维护等功能。
04
数据库设计与管理
数据库设计概述
数据库设计的定义
01
数据库设计是指根据用户需求，运用数据库技术，设计
数据库结构、建立数据库及其应用系统的过程。
数据库设计的重要性
02
良好的数据库设计可以提高数据存储的效率，保证数据
的完整性和安全性，降低系统开发和维护的成本。
数据库设计的原则
03
包括一致性、完整性、安全性、可维护性、可扩展性等
《数据库概论》课件
关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据，数据之间存在明确的关联关系，遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库，再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据 库，将数据以表格形式存 储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言（如SQL） 用于检索、插入、更新和 删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能，适当增加冗余，简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式（1NF）定义了关系的原子性；第二范式（2NF）定义了关系的主键和外键关系 ；第三范式（3NF）定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统（RDBMS）是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等 金融机构的数据存储、处 理和分析，支持金融业务 的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电 子政务等领域，提高政府 服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临，数据库技术也在不 断发展，以应对海量数据的存储、查询和分 析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业 务需求，明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具，设 计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻 辑结构，如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结 构、索引等物理属性
《数据库原理》课件
大数据存储与管理技术
1 2
大数据存储与管理技术概述
大数据是指数据量巨大、复杂度高、处理难度大 的数据集合，需要采用特定的技术和工具进行存 储和管理。
大数据存储与管理技术的挑战
数据存储容量、数据处理速度、数据质量和数据 价值挖掘。
3
大数据存储与管理技术的实践
分布式文件系统、列式存储、实时流数据处理等 技术。
数据库设计
根据用户需求，规划、创建和管理数据库的过 程。
数据模型
描述数据、数据关系以及数据操作的抽象表示 ，分为概念模型、逻辑模型和物理模型。
数据库模式
数据库中数据的组织形式，包括表、视图、索引等。
数据库设计的过程
需求分析
收集、分析和整理用户需求，明确数据库的目的和功能。
概念设计
根据需求分析结果，设计概念数据模型，如实体关系图（ER图）。
数据库管理系统简介
• 数据库管理系统（DBMS）：是 一种用于管理数据库的软件，它 提供了一组功能，用于创建和管 理数据库、定义数据结构、执行 数据操作以及保证数据完整性、 安全性和可靠性等。常见的 DBMS包括MySQL、Oracle、 SQL Server等。
02
数据库设计
数据库设计的基本概念
数据库的备份与恢复
定期备份
按照计划定期备份数据库，确保数据不会丢失。
增量备份
只备份自上次备份以来发生变化的数据库部分，减少备份时间和 空间。
恢复策略
制定详细的恢复策略，以便在数据丢失时能够快速恢复。
数据库的性能优化与维护
查询优化
优化查询语句，减少不必要的计算和数据检 索。
索引优化
合理使用索引，提高查询速度和效率。
随着云计算和大数据技术的发展，数据库管理系统正朝着云端部署、 分布式存储和实时分析的方向发展。
vfp6.0课件
SCATTER [FIELDS <字段名>] to <数组>
2) 数组 当前记录
GATHER FROM <数组> [ FIELDS <字段名> ]
演示操作
Visual FoxPro 6.0 第二章
第一节 VFP6.0数据
返回目录
数据类型： 常量： 算术运算符：+, , *, / , %, ^(**) 变量： 字符(日期)运算符： +, 运算符： 函数： 关系运算符：<,<=,>,>=,=,= =,<>,$ 表达式： 逻辑运算符：not(!) and or
第一节 数据库简介
返回目录
信息： 数据： 数据处理： 数据库： 数据库管理系统： 数据库系统：
数据库系统 是对数据
库统一管理的计算机硬件和 软件资源的统称。具体由五 部分组成：数据库(数据)、 数据库管理系统(软件)、数 据库管理员(人员)、硬件平 台和软件平台。
Visual FoxPro 6.0 第一章
第一节 VFP6.0数据
返回目录
数据类型： 常量： 变量： 运算符： 函数： 表达式：
变量 是在命令和程序运行过
程中允许变化的量。变量有内存 变量和字段变量两类。变量要先 定义后才能使用。字段变量和内 存变量可以同名，系统默认的是 字段变量优先，要用内存变量需 在变量名前加M．或Ｍ－>。
第一节 数据库简介
返回目录
信息： 数据： 数据处理： 数统的特点： 实现数据共享，减少数据冗余 采用特定的数据模型 数据独立性 数据统一管理与控制
Visual FoxPro 6.0 第一章
第二节 关系数据库
返回目录
2) 数组 当前记录
GATHER FROM <数组> [ FIELDS <字段名> ]
演示操作
Visual FoxPro 6.0 第二章
第一节 VFP6.0数据
返回目录
数据类型： 常量： 算术运算符：+, , *, / , %, ^(**) 变量： 字符(日期)运算符： +, 运算符： 函数： 关系运算符：<,<=,>,>=,=,= =,<>,$ 表达式： 逻辑运算符：not(!) and or
第一节 数据库简介
返回目录
信息： 数据： 数据处理： 数据库： 数据库管理系统： 数据库系统：
数据库系统 是对数据
库统一管理的计算机硬件和 软件资源的统称。具体由五 部分组成：数据库(数据)、 数据库管理系统(软件)、数 据库管理员(人员)、硬件平 台和软件平台。
Visual FoxPro 6.0 第一章
第一节 VFP6.0数据
返回目录
数据类型： 常量： 变量： 运算符： 函数： 表达式：
变量 是在命令和程序运行过
程中允许变化的量。变量有内存 变量和字段变量两类。变量要先 定义后才能使用。字段变量和内 存变量可以同名，系统默认的是 字段变量优先，要用内存变量需 在变量名前加M．或Ｍ－>。
第一节 数据库简介
返回目录
信息： 数据： 数据处理： 数统的特点： 实现数据共享，减少数据冗余 采用特定的数据模型 数据独立性 数据统一管理与控制
Visual FoxPro 6.0 第一章
第二节 关系数据库
返回目录
数据库原理课件完整版PDF
（2） 数据共享性好。可为多个不同的用户共同使用
（3） 数据冗余少，易扩充
主 （4） 数据和程序的独立性高 物理独立性: 存储结构变，逻辑结构可以不变，从
要
而应用程序也不必改变。
优
逻辑独立性: 总体逻辑结构变，局部逻辑结构可以 不变，从而应用程序也不必改变。
点
好处：简化应用程序的编写和维护
（5）数据控制统一 安全性控制：防止泄密和破坏 完整性控制：正确、有效、相容 并发控制： 多用户并发操作的协调控制 故障恢复：发生故障时，将数据库恢复到正确状态
数据库系统
15
第一章
绪论
如： 车牌号 名称 车主
豫A00001 丰田 张三
（3）几点说明 • 区分型与值的实质 • DBS中讨论的重点是型 • 通常只说实体、记录，含义根据上下文自明
3、实体间的联系 实体内部的联系（属性间的联系）： 反映在数据上就是记录内部数据项间的联系
实体之间的联系： 反映在数据上就是记录之间的联系
2012/8/7
数据库系统
11
第一章
绪论
4、各个阶段的比较：
从四个方面
人工管理
文件系统
谁管理数据 程序员 操作系统提供存取方法
面向谁 特定应用 基本上是特定用户
共享性 不能 数据独立性 没有
共享很弱 一定的物理独立性
数据库系统 系统集中管理
面向系统 充分共享 较高的独立性
文件系统和数据库系统的本质区别：
1、常用的数据模型 层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型
称作非关系模型，是下 列基本层次联系的集合
2012/8/7
Ri
Ri，Rj是实体型（记录型）
Lij Lij是从Ri到Rj的1：1或1：n联系
数据库ppt课件
存储保护
采用磁盘阵列、冗余电源等硬件措施，提高数据 库的可靠性和容错能力。
防止恶意攻击与数据恢复
01
防止SQL注入
对用户输入进行验证和过滤，避免恶意用户通过SQL注入攻击数据库。
02
防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户提交的数据进行过滤和转义，防止恶意脚本在数据库中执行。
03
数据恢复策略
制定详细的数据恢复计划，包括定期备份、备份验证和灾难恢复演练等
列举分布式数据库在各个领域的应用场景 ，如金融、电商、物流等。
分析分布式数据库面临的挑战，如数据一 致性、性能优化等，并提出相应的解决方 案。
面向对象数据库技术
面向对象数据库基本概念
介绍面向对象数据库的定义、特点、 优势等基本概念。
面向对象数据模型
详细阐述面向对象数据模型的核心概 念，包括类、对象、继承、封装等。
需求分析的输出
编写需求规格说明书，明确描述系 统需要实现的功能、性能、数据等 方面的要求。
概念结构设计
概念结构设计的任务
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。
概念模型的特点
独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据 库。
概念模型的设计方法
通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确 定实体、属性、联系等要素。
列举实时数据库在各个领域的应用场景，如工业 自动化、智能交通系统、电信网络管理等。
ABCD
实时数据库关键技术
详细阐述实时数据库的关键技术，包括实时事务 处理、并发控制、数据复制与同步等。
实时数据库挑战与解决方案
分析实时数据库面临的挑战，如实时性保证、数 据一致性维护等，并提出相应的解决方案。
采用磁盘阵列、冗余电源等硬件措施，提高数据 库的可靠性和容错能力。
防止恶意攻击与数据恢复
01
防止SQL注入
对用户输入进行验证和过滤，避免恶意用户通过SQL注入攻击数据库。
02
防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户提交的数据进行过滤和转义，防止恶意脚本在数据库中执行。
03
数据恢复策略
制定详细的数据恢复计划，包括定期备份、备份验证和灾难恢复演练等
列举分布式数据库在各个领域的应用场景 ，如金融、电商、物流等。
分析分布式数据库面临的挑战，如数据一 致性、性能优化等，并提出相应的解决方 案。
面向对象数据库技术
面向对象数据库基本概念
介绍面向对象数据库的定义、特点、 优势等基本概念。
面向对象数据模型
详细阐述面向对象数据模型的核心概 念，包括类、对象、继承、封装等。
需求分析的输出
编写需求规格说明书，明确描述系 统需要实现的功能、性能、数据等 方面的要求。
概念结构设计
概念结构设计的任务
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。
概念模型的特点
独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据 库。
概念模型的设计方法
通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确 定实体、属性、联系等要素。
列举实时数据库在各个领域的应用场景，如工业 自动化、智能交通系统、电信网络管理等。
ABCD
实时数据库关键技术
详细阐述实时数据库的关键技术，包括实时事务 处理、并发控制、数据复制与同步等。
实时数据库挑战与解决方案
分析实时数据库面临的挑战，如实时性保证、数 据一致性维护等，并提出相应的解决方案。
数据库技术PPT课件
安全性
随着网络安全问题的日益突出，数据库技 术的安全性将得到更加重视，加强数据加 密、安全审计等方面的技术研究。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
数据库技术的发展趋势
大数据处理
随着大数据时代的到来，数据库技术将进 一步发展，支持大规模数据的存储、检索
和分析。
智能化
数据库技术将与人工智能技术结合，实现 数据挖掘、智能推荐等功能，提高数据处
理和分析的智能化水平。
云计算
云计算技术的发展将推动数据库技术的云 化，实现数据库服务的云端化，提供更加 灵活和可扩展的数据库服务。
数据库的作用
数据库技术是信息系统的核心组成部 分，它能够实现数据的集中存储、管 理和共享，提高数据利用率和信息系 统的效率。
数据库技术的发展历程
人工管理阶段
在早期计算机系统中，数据存储和管理主要依靠人工操作， 数据存储效率低下，容易丢失。
文件系统阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的 分类存储和管理，提高了数据存储和检索的效率。
非关系型数据库
总结词
非关系型数据库是指不使用关系模型来组织和存储数据的数 据库，它通常使用键值对、文档、列或图形等数据结构来存 储数据。
详细描述
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以动态地添加 字段或属性。它支持高并发的读写操作，具有较好的可扩展 性。常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和 Redis。
UPDATE语句
用于修改数据库表中的现有记录
DELETE语句
用于从数据库表中删除记录
MERGE语句
用于插入、更新或删除记录，根据条 件决定操作类型
05 数据库安全与优化
随着网络安全问题的日益突出，数据库技 术的安全性将得到更加重视，加强数据加 密、安全审计等方面的技术研究。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
数据库技术的发展趋势
大数据处理
随着大数据时代的到来，数据库技术将进 一步发展，支持大规模数据的存储、检索
和分析。
智能化
数据库技术将与人工智能技术结合，实现 数据挖掘、智能推荐等功能，提高数据处
理和分析的智能化水平。
云计算
云计算技术的发展将推动数据库技术的云 化，实现数据库服务的云端化，提供更加 灵活和可扩展的数据库服务。
数据库的作用
数据库技术是信息系统的核心组成部 分，它能够实现数据的集中存储、管 理和共享，提高数据利用率和信息系 统的效率。
数据库技术的发展历程
人工管理阶段
在早期计算机系统中，数据存储和管理主要依靠人工操作， 数据存储效率低下，容易丢失。
文件系统阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件系统，实现了数据的 分类存储和管理，提高了数据存储和检索的效率。
非关系型数据库
总结词
非关系型数据库是指不使用关系模型来组织和存储数据的数 据库，它通常使用键值对、文档、列或图形等数据结构来存 储数据。
详细描述
非关系型数据库不需要事先定义数据结构，可以动态地添加 字段或属性。它支持高并发的读写操作，具有较好的可扩展 性。常见的非关系型数据库有MongoDB、Cassandra和 Redis。
UPDATE语句
用于修改数据库表中的现有记录
DELETE语句
用于从数据库表中删除记录
MERGE语句
用于插入、更新或删除记录，根据条 件决定操作类型
05 数据库安全与优化
数据库原理精品课件完整版(PDF)
2012/8/7 数据库系统 15
第一章
如： 车牌号 豫A00001 名称 丰田
绪 论
车主 张三
（3）几点说明 • 区分型与值的实质 • DBS中讨论的重点是型 • 通常只说实体、记录，含义根据上下文自明 3、实体间的联系 实体内部的联系（属性间的联系）： 反映在数据上就是记录内部数据项间的联系 实体之间的联系： 反映在数据上就是记录之间的联系
2012/8/7
m
数据库系统
供应
n
零 件
26
第一章
供应商S S# S1 S2 … SNAME SADDR 张三 李四 … 北京 郑州 …
绪 论
零件P P# P1 P2 … PNAME PRICE 电机 螺丝 … 2000 2 …
绪 论
实体：客观存在并可相互区分的事物。 实体集：性质相同的同类实体的集合。 属性： 实体具有的某一特性。 实体标识符：能将一个实体与其它实体区分开来的一个 或一组属性。 记录 实体 （抽象表示） 文件 实体集 字段或数据项 属性 关键字 实体标识符。唯一地标识一个记录。 又称码、键。
第一章
3、管理与处理的关系： 管理是处理的基础 处理为管理服务
绪 论
源数据
管理和处理又可看 成一个问题的两个阶 段，故可以统一起来， 其中心是管理
数据管理
数据处理
……
数据处理
新数据
新数据
2012/8/7
数据库系统
5
第一章
绪 论
三、数据管理的发展阶段 人工管理阶段（50年代中期以前） 文件系统阶段（50年代中期至60年代后期） 数据库系统阶段（60年代后期以后）
文件系统和数据库系统的本质区别： 内部：数据库的数据是结构化的，有联系的 文件系统的各记录无联系 外部：数据库系统是共享的 文件系统基本上是面向特定用户的
第一章
如： 车牌号 豫A00001 名称 丰田
绪 论
车主 张三
（3）几点说明 • 区分型与值的实质 • DBS中讨论的重点是型 • 通常只说实体、记录，含义根据上下文自明 3、实体间的联系 实体内部的联系（属性间的联系）： 反映在数据上就是记录内部数据项间的联系 实体之间的联系： 反映在数据上就是记录之间的联系
2012/8/7
m
数据库系统
供应
n
零 件
26
第一章
供应商S S# S1 S2 … SNAME SADDR 张三 李四 … 北京 郑州 …
绪 论
零件P P# P1 P2 … PNAME PRICE 电机 螺丝 … 2000 2 …
绪 论
实体：客观存在并可相互区分的事物。 实体集：性质相同的同类实体的集合。 属性： 实体具有的某一特性。 实体标识符：能将一个实体与其它实体区分开来的一个 或一组属性。 记录 实体 （抽象表示） 文件 实体集 字段或数据项 属性 关键字 实体标识符。唯一地标识一个记录。 又称码、键。
第一章
3、管理与处理的关系： 管理是处理的基础 处理为管理服务
绪 论
源数据
管理和处理又可看 成一个问题的两个阶 段，故可以统一起来， 其中心是管理
数据管理
数据处理
……
数据处理
新数据
新数据
2012/8/7
数据库系统
5
第一章
绪 论
三、数据管理的发展阶段 人工管理阶段（50年代中期以前） 文件系统阶段（50年代中期至60年代后期） 数据库系统阶段（60年代后期以后）
文件系统和数据库系统的本质区别： 内部：数据库的数据是结构化的，有联系的 文件系统的各记录无联系 外部：数据库系统是共享的 文件系统基本上是面向特定用户的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据模型
易于人们理解 易于计算机上实现
概念模型 数据模型
姓名性别年龄 …. …... 杂技名称
用户
数据模型
数据库系统原理及应用
数据模型三要素
数据结构 描述系统的静态特性 描述系统的动态特性 数据操作 完整性规则的集合 数据的约束条件
数据操作 员工信息
增加员工 调整工资 解雇员工
数据结构 数据约束
实体某一方面特征抽象
一个员工
物
工号、姓名、年龄、部门 、职务、等级、工资…..
一次门诊
事
医生姓名、病人姓名、诊断时间 、病情、处理方法、药方、结论 ……
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
基本概念
主码(primary Key)和次码(Secondary Key)
码：能够唯一标识一个实体的属性或属性组 选定一个码为主玛 次码：不能够唯一标识一个实体的属性
信息的三种计算机世界
经过数字化处理形成计算机能够处理的数据
信息的表示方法和信息处理能力要受计算机硬件 和软件的限制 基本术语： 数据项：对实体特征或属性的数据表示 记录：是实体（实例）的数据表示 文件/表：是对实体型（对象）的数据表示 数据模型/库：对应用系统的描述
实体的联系
两个实体集之间的联系
一对一 一对多 多对多
学校
1
学校
1
学生
n
负责 1
任职 n
选修 m
校长
教师
课程
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
实体的联系
多实体集之间的联系 一对多 多对多
课程
1 讲授 n m n
客户
p 订货 m
商场
货物
教师
参考书
数据库系统原理及应用
概念模型及其表示方法
、病情、处理方法、药方、结论……
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
实体的联系
两个实体集之间的联系
A B A B A B
实体型 A 1 联系名 1 实体型 B (a)
实体型 A 1 联系名 n 实体型 B (b)
实体型 A m 联系名 n 实体型 B (c)
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
信息的现实世界
现实世界
客观存在的各种事物、事务之间的相互联系及事务的发生、变化过程。 通过实体、特征、实体集及其联系进行划分和认识。
实体(Entity)：客观存在 可相互区分 的事物
实体的特征(Entity Characteristic)：区别不同实体
一个员 工
工号、姓名、年龄、部 门、职务、等级、工资 …..
表示方法
所在城市 客户号 客户名 联系人 地址
客户
p
订货
商场号
n
订货量
m
货物号
商场名
地址
商场
货物
货物名
类别
数据库系统原理及应用
主要内容目录
信息的三种世界及其描述
现实世界 信息世界 计算机世界
概念模型及其表述 三种数据模型
数据模型
数据库系统原理及应用
基本思想
什么是数据模型
通过某种计算机能够理解的方式来反映现 较真实的描述现实世界 实世界
数据模型
数据库系统原理及应用
层次数据模型
层次模型的存储结构
子女－兄弟链接存储法：
两个引元分别指向最左边的子女和最近的兄弟
A1 B1 B2 B3 C1 C2 C3 C4 C5 C6
A1
A2
B1
B2
B3
*
C1
C2 *
C3 *
C4
C5
C6 *
数据模型
数据库系统原理及应用
层次数据模型
层次模型的存储结构
插入 更新 删除
编号姓名性别 年龄部门职务 ….
…...
每个员工的编号唯一 所在部门为现有部门 职工年龄大于18岁
数据模型
数据库系统原理及应用
常见的数据模型
层次数据模型
最早的数据模型 用树型结构来表示实体型以及实体型之间的关系 20世纪70年代至80年代初非常流行 典型产品：IBM /IMS (Information Management System)
信息的三种世界
数据库系统原理及应用
信息的现实世界
现实世界
客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及事物的发生、变化过程。 通过实体、特征、实体集及其联系进行划分和认识。
实体(Entity)：客观存在 可相互区分 的事物
物
一个员工
一张沙发
一次门诊
一次滑雪
事
信息的三种世界
数据库系统原理及应用
关系数据模型
20世纪80年代以来逐步取代了非关系模型数据库系统的统治地位 数据逻辑是一张二维表 20世纪70年代IBM/San Jose研究室E.F.Codd首次提出。 典型产品： Oracel、Informix、Sybase、SQLserver
数据模型
数据库系统原理及应用
非关系数据模型
实体的特征(Entity Characteristic)：区别不同实体 实体集(Entity Set)：具有相同特征描述的实体集合 实体集之间有着各种联系(Relation) 全体员工
实体集
李 四 王 五 张 三
联系
部门
实体集
$
$
$
Purchasing
Research & Quality Development Assurance
概念模型
应用A 应用B
外模式1
应用C
外模式2
应用D
外模式3
应用E 用户的数据视图
（与某应用有关的数据 逻辑表示）
外模式/内模式映象
概念模型
模式
保证逻辑 独立性
模式/内模式映象
全体数据的逻辑结 构与特征描述
（不涉及物理存储细节）
内模式
保证物理 独立性
数据物理结构和存 储结构的描述
数据库
概念模型及其表示方法
层次模型与网状模型的比较
Parent
R1 L1 R2 L2 L1
复合联系
R1
L2
R1
L1 L2
R2
L3
Child
R3
R3
R3
R4
数据模型
数据库系统原理及应用
网状数据模型
层次模型与网状模型的比较
优点
层次 网状
模型简单 系统性能好 良好的完整性支持 更直接有效的建模 存取效率比较高
缺点
不能直接表示非层次关系 限制比较多 结构复杂 程序员需要了解存储路径
信息的三种世界
数据库系统原理及应用
信息世界
当事物用信息来描述时进入了信息世界
通过概念模型、过程模型和状态模型反映现 实世界 概念模型通过E-R图中的对象、属性和联系 对现实世界给出静态描述 过程模型通过信息流程图和数据字典描述事 物的处理方法和信息加工过程 状态模型通过事务的状态转换图对事务给出 动态描述
>=15 <=30
年龄
22 20 19
元组
属性
数据模型
数据库系统原理及应用
关系模型与非关系模型比较
关系数据模型建立在严格的数学基础上
IBM公司的E．F．Codd．他从1970开始连续发 表了多篇论文，奠定了关系数据库的理论基础
数据库系统原理
第二章 数据模型与概念模型
数据库系统原理及应用
主要内容目录
信息的三种世界及其描述 概念模型及其表述 三种数据模型
数据库系统原理及应用
现实世界的数据化过程
现实世界是由实际存在的事物组成的。 每种事物都有无穷的特性，事物之间有 着错综复杂的联系。 计算机系统是不能直接处理现实世界的， 现实世界只有数据化后，才能由计算机 系统来处理这些代表现实世界的数据。
数据库系统原理及应用
基本概念
对象(Object)和实例(Instance)
对象（实体型）
具有相同性质、服从相同规则的一类事务的抽象 是实体集数据化的结果
一个员工
实体
全体员工
李四
实体集
李 四 王 五 张 三
员工
对象/实体型
相同属性
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
基本概念
属性(Attribute)
层次序列链法：
按照树的前序穿越顺序
A1 B1 B2 B3 C1 C2 C3 C4 C5 C6
A1
A2
B1
B2
B3
C1
C2
C3
C4
C5
C6
数据模型
数据库系统原理及应用
网状数据模型
网状模型的定义
有一个结点以上没有双亲结点 结点可以有多个双亲结点
网状模型的数据表示方法
层次模型是网状模型的特例
9901 王平 19 9902 李里 19
王五 机械制造 钱六 特种加工
数据模型
数据库系统原理及应用
层次数据模型
层次模型中多对多的表示
冗余结点分解
虚拟结点分解法 学生
学号 姓名 年龄 学号 姓名 年龄 课程号 课名 学分
课程号 课名 学分
学号 姓名 年龄
学号 姓名 年龄
课程号 课名 学分
m
选课
网状数据模型
在层次模型的基础上发展起来的数据模型 采用网状模型作为数据组织方式 20世纪70年代CODASYL(conference On Data System Languager) /DBTG(Data Base Task Group)提出的系统方案 典型产品：HP /IMAGE、 Honeywell /IDS/2
易于人们理解 易于计算机上实现
概念模型 数据模型
姓名性别年龄 …. …... 杂技名称
用户
数据模型
数据库系统原理及应用
数据模型三要素
数据结构 描述系统的静态特性 描述系统的动态特性 数据操作 完整性规则的集合 数据的约束条件
数据操作 员工信息
增加员工 调整工资 解雇员工
数据结构 数据约束
实体某一方面特征抽象
一个员工
物
工号、姓名、年龄、部门 、职务、等级、工资…..
一次门诊
事
医生姓名、病人姓名、诊断时间 、病情、处理方法、药方、结论 ……
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
基本概念
主码(primary Key)和次码(Secondary Key)
码：能够唯一标识一个实体的属性或属性组 选定一个码为主玛 次码：不能够唯一标识一个实体的属性
信息的三种计算机世界
经过数字化处理形成计算机能够处理的数据
信息的表示方法和信息处理能力要受计算机硬件 和软件的限制 基本术语： 数据项：对实体特征或属性的数据表示 记录：是实体（实例）的数据表示 文件/表：是对实体型（对象）的数据表示 数据模型/库：对应用系统的描述
实体的联系
两个实体集之间的联系
一对一 一对多 多对多
学校
1
学校
1
学生
n
负责 1
任职 n
选修 m
校长
教师
课程
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
实体的联系
多实体集之间的联系 一对多 多对多
课程
1 讲授 n m n
客户
p 订货 m
商场
货物
教师
参考书
数据库系统原理及应用
概念模型及其表示方法
、病情、处理方法、药方、结论……
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
实体的联系
两个实体集之间的联系
A B A B A B
实体型 A 1 联系名 1 实体型 B (a)
实体型 A 1 联系名 n 实体型 B (b)
实体型 A m 联系名 n 实体型 B (c)
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
信息的现实世界
现实世界
客观存在的各种事物、事务之间的相互联系及事务的发生、变化过程。 通过实体、特征、实体集及其联系进行划分和认识。
实体(Entity)：客观存在 可相互区分 的事物
实体的特征(Entity Characteristic)：区别不同实体
一个员 工
工号、姓名、年龄、部 门、职务、等级、工资 …..
表示方法
所在城市 客户号 客户名 联系人 地址
客户
p
订货
商场号
n
订货量
m
货物号
商场名
地址
商场
货物
货物名
类别
数据库系统原理及应用
主要内容目录
信息的三种世界及其描述
现实世界 信息世界 计算机世界
概念模型及其表述 三种数据模型
数据模型
数据库系统原理及应用
基本思想
什么是数据模型
通过某种计算机能够理解的方式来反映现 较真实的描述现实世界 实世界
数据模型
数据库系统原理及应用
层次数据模型
层次模型的存储结构
子女－兄弟链接存储法：
两个引元分别指向最左边的子女和最近的兄弟
A1 B1 B2 B3 C1 C2 C3 C4 C5 C6
A1
A2
B1
B2
B3
*
C1
C2 *
C3 *
C4
C5
C6 *
数据模型
数据库系统原理及应用
层次数据模型
层次模型的存储结构
插入 更新 删除
编号姓名性别 年龄部门职务 ….
…...
每个员工的编号唯一 所在部门为现有部门 职工年龄大于18岁
数据模型
数据库系统原理及应用
常见的数据模型
层次数据模型
最早的数据模型 用树型结构来表示实体型以及实体型之间的关系 20世纪70年代至80年代初非常流行 典型产品：IBM /IMS (Information Management System)
信息的三种世界
数据库系统原理及应用
信息的现实世界
现实世界
客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及事物的发生、变化过程。 通过实体、特征、实体集及其联系进行划分和认识。
实体(Entity)：客观存在 可相互区分 的事物
物
一个员工
一张沙发
一次门诊
一次滑雪
事
信息的三种世界
数据库系统原理及应用
关系数据模型
20世纪80年代以来逐步取代了非关系模型数据库系统的统治地位 数据逻辑是一张二维表 20世纪70年代IBM/San Jose研究室E.F.Codd首次提出。 典型产品： Oracel、Informix、Sybase、SQLserver
数据模型
数据库系统原理及应用
非关系数据模型
实体的特征(Entity Characteristic)：区别不同实体 实体集(Entity Set)：具有相同特征描述的实体集合 实体集之间有着各种联系(Relation) 全体员工
实体集
李 四 王 五 张 三
联系
部门
实体集
$
$
$
Purchasing
Research & Quality Development Assurance
概念模型
应用A 应用B
外模式1
应用C
外模式2
应用D
外模式3
应用E 用户的数据视图
（与某应用有关的数据 逻辑表示）
外模式/内模式映象
概念模型
模式
保证逻辑 独立性
模式/内模式映象
全体数据的逻辑结 构与特征描述
（不涉及物理存储细节）
内模式
保证物理 独立性
数据物理结构和存 储结构的描述
数据库
概念模型及其表示方法
层次模型与网状模型的比较
Parent
R1 L1 R2 L2 L1
复合联系
R1
L2
R1
L1 L2
R2
L3
Child
R3
R3
R3
R4
数据模型
数据库系统原理及应用
网状数据模型
层次模型与网状模型的比较
优点
层次 网状
模型简单 系统性能好 良好的完整性支持 更直接有效的建模 存取效率比较高
缺点
不能直接表示非层次关系 限制比较多 结构复杂 程序员需要了解存储路径
信息的三种世界
数据库系统原理及应用
信息世界
当事物用信息来描述时进入了信息世界
通过概念模型、过程模型和状态模型反映现 实世界 概念模型通过E-R图中的对象、属性和联系 对现实世界给出静态描述 过程模型通过信息流程图和数据字典描述事 物的处理方法和信息加工过程 状态模型通过事务的状态转换图对事务给出 动态描述
>=15 <=30
年龄
22 20 19
元组
属性
数据模型
数据库系统原理及应用
关系模型与非关系模型比较
关系数据模型建立在严格的数学基础上
IBM公司的E．F．Codd．他从1970开始连续发 表了多篇论文，奠定了关系数据库的理论基础
数据库系统原理
第二章 数据模型与概念模型
数据库系统原理及应用
主要内容目录
信息的三种世界及其描述 概念模型及其表述 三种数据模型
数据库系统原理及应用
现实世界的数据化过程
现实世界是由实际存在的事物组成的。 每种事物都有无穷的特性，事物之间有 着错综复杂的联系。 计算机系统是不能直接处理现实世界的， 现实世界只有数据化后，才能由计算机 系统来处理这些代表现实世界的数据。
数据库系统原理及应用
基本概念
对象(Object)和实例(Instance)
对象（实体型）
具有相同性质、服从相同规则的一类事务的抽象 是实体集数据化的结果
一个员工
实体
全体员工
李四
实体集
李 四 王 五 张 三
员工
对象/实体型
相同属性
概念模型及其表示方法
数据库系统原理及应用
基本概念
属性(Attribute)
层次序列链法：
按照树的前序穿越顺序
A1 B1 B2 B3 C1 C2 C3 C4 C5 C6
A1
A2
B1
B2
B3
C1
C2
C3
C4
C5
C6
数据模型
数据库系统原理及应用
网状数据模型
网状模型的定义
有一个结点以上没有双亲结点 结点可以有多个双亲结点
网状模型的数据表示方法
层次模型是网状模型的特例
9901 王平 19 9902 李里 19
王五 机械制造 钱六 特种加工
数据模型
数据库系统原理及应用
层次数据模型
层次模型中多对多的表示
冗余结点分解
虚拟结点分解法 学生
学号 姓名 年龄 学号 姓名 年龄 课程号 课名 学分
课程号 课名 学分
学号 姓名 年龄
学号 姓名 年龄
课程号 课名 学分
m
选课
网状数据模型
在层次模型的基础上发展起来的数据模型 采用网状模型作为数据组织方式 20世纪70年代CODASYL(conference On Data System Languager) /DBTG(Data Base Task Group)提出的系统方案 典型产品：HP /IMAGE、 Honeywell /IDS/2