第六章 数据库技术及应用基础

数据库技术及应用基础
2013年7月26日星期五
6.2.2 概念模型及其表示
E-R模型的表示方法
班长 姓名 1 1 班级 学生 m
组织
1 班号
属于
n
选修 成绩 n
班级
1:1联系
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学生
1:n联系
课程
m:n联系
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6.2.2 概念模型及其表示
运用E-R方法可以方便地进行概念模型设 计。 概念模型设计是对实体的抽象过程：
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6.2.1 数据模型的基本概念
数据从现实世界到计算机里的具体表示一般要经 历现实世界、信息世界和机器世界三个阶段。这 三个世界的关系如下图所示。
现实世界
抽象化
信息世界 概念模型（E—R模型）
数据化
数据世界 DBMS能够支持的数据模型
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实体：用矩形框表示，框内标明实体名。 属性：用椭圆框表示，框内标明属性名。 联系：用菱形框表示，框内标明联系名。 实体与其属性之间以无向边连接，菱形框及相关实体 之间也用无向边连接，并在无向边旁标明联系的类型。

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6.2.2 概念模型及其表示
E-R图中三种基本图素内涵如下： 实体（Entity）：通常是现实世界中客观存在

对概念模型的基本要求

的各种语义知识;

简单、清晰、易于用户理解。
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6.2.2 概念模型及其表示
概念模型的最常用方法是P.P.Chen于1976年提出
的实体—联系方法（E-R图法，Entity-Relationship Approach）。 E-R图法提供了表示实体集、属性和联系的方法， 在E-R图中：
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6.2 数据模型
6.2.1 数据模型的基本概念 6.2.2 概念模型及其表示
6.2.3 常见的三种数据模型
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6.2.1 数据模型的基本概念
数据模型就是现实世界的模拟，是对客观事物及 其联系的抽象描述。在数据库系统中针对不同的 使用对象和不同的应用目的，可采用不同层次的 数据模型。数据模型大致分为两个不同层次： 概念模型：也称信息模型，是按用户的观点 对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世 界的第一层抽象； 基本数据模型：是按计算机系统的观点对数 据进行建模，是概念模型的数据化。
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6.1 基本概念
6.1.1 数据、信息和数据处理 6.1.2 数据库、数据库管理系统和数据库系统
6.1.3 数据管理技术的发展
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6.1.1 数据、信息和数据处理
数据（Data）：在一般意义上被认为是对客观事物特征所进 行的一种抽象化、符号化的表示，本身并没有实际意义。数据 可以有不同的形式，包括数字、文字、图形、图象、视频、声 音等都是数据。可以说，凡是能被计算机处理的对象都可以称 为数据。 信息（Information）：通常意义上被认为是有一定含义的、 经过加工处理的、有价值的数据。数据经过处理仍然是数据， 只有经过解释后才有意义，才成为信息。 数据处理：是将数据转换成信息的过程，它包括对原始数据 的收集、分类、存储、排序、检索、加工和传输等一系列活动。 其目的是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息。为 了更好地提高信息的价值，必须用数据库技术来管理信息。
的可以相互区分的事物，例如一个学生、一台 计算机等；也可以是抽象的概念，例如一场比 赛、一门课程等。实体集是具有相同属性的实 体集合。例如学校所有学生具有相同的属性， 因此，学生的集合可以定义为一个实体集。 属性（Attribute）：是描述对象的某个特性， 如：学生实体可用学号、姓名、性别、出生日 期等属性来描述；课程实体可用课程号、课程 名、学分等属性来描述。 联系（Relationship）：是实体间的相互关系。 它反映了客观事物间相互依存的状态。
第六章 数据库技术及应用基础
本章要点
基本概念
数据模型
数据库技术的发展历程和发展方向 常用数据库开发平台
关系数据库标准语言SQL简介
数据库技术应用实例
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6.1 基本概念
学习目标
理解数据、信息、数据处理的概念 理解数据库、数据库管理系统和数据 库系统的概念 了解数据库的特点、数据库管理系统 的功能和数据库系统的组成 了解数据管理技术的发展的三个阶段


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6.1.3 数据管理技术的发展
1 人工管理阶段

时期

20世纪40年代中--20世纪50年代中

产生的背景
应用需求 硬件水平 软件水平 处理方式

科学计算 无直接存取存储设备 没有操作系统 批处理
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数据库关注的是数据，数据库管理系统强调的是 系统软件，是整个数据库系统的核心，而数据库系 统侧重的是数据库的整个运行系统。
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6.1.2 数据库、数据库管理系统和数据库系统
用户
用户 应用系统 应用开发工具 数据库管理系统 操作系统
用户
数据库管理员
数据库
数据库系统
6.1.3 数据管理技术的发展
文件系统管理阶段特点
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
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6.2 数据模型
学习目标
了解现实世界、信息世界和机器世界的关系； 了解数据模型的两个层次； 理解信息世界所涉及的概念（实体、属性、联系）； 掌握E-R图表示的基方法； 了解层次模型、网状模型； 理解关系模型的基本概念（包括关系、元组、属性、 域、关键字、主键、外键等）、关系模型的特点及关 系的三种基本运算（选择、投影、连接）。
6.1.3 数据管理技术的发展
应用程序与数据的对应关系(人工管理)
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
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6.1.3 数据管理技术的发展
2 文件系统管理阶段

时期

20世纪50年代末--20世纪60年代中

产生的背景
应用需求 硬件水平 软件水平 处理方式
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6.1.2 数据库、数据库管理系统和数据库系统
数据库系统（DBS，DataBase System） 数据库系统指在计算机系统中引进数据库技术后 的整个系统， 数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用开 发 工 具 （ 如 ： Delphi ， Visual Basic ， Visual C++ 等）、应用系统（用户或专业软件开发人员编写的 应用程序）、数据库管理员和用户构成。
应用程序与数据的对应关系(数据库系统)
应用程序1
数据库
应用程序2
DBMS
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…
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6.1.3 数据管理技术的发展
数据库系统特点
数据的管理者：DBMS 数据面向的对象：现实世界 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的 逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制
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6.1.2 数据库、数据库管理系统和数据库系统
数据库（DB，DataBase）：是存放数据的仓库。但所存放 的数据并不是杂乱无章的，而是长期存储在某种存储介质上 的有组织的、可共享的相关数据的集合。数据库中的数据具 有较高的数据共享性、独立性、完整性及较低的数据冗余度。

科学计算、管理 磁盘、磁鼓 有文件系统 联机实时处理、批处理
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数据库技术及应用基础
6.1.3 数据管理技术的发展
应用程序与数据的对应关系(文件系统)
应用程序１
应用程序２
...…
文件１ 文件2
...…
文件管 理系统
应用程序ｎ
文件n
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6.2.2 概念模型及其表示
在进行数据库设计时，必须首先给出概念模型， 它不涉及DBMS，它只描述实体的存在及联系。 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 较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中

第一步：根据各个局部应用设计出分E-R图。 第二步：综合各分E-R图得到初步E-R图，在 综合过程中主要的工作是消除冲突。 第三步：对初步E-R图消除冗余，得到基本 E-R图。

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6.1.3 数据管理技术的发展