数据库原理(李芳芳)第2讲
第2章数据库系统结构

2020年7月17日星期五
8
数据模型(续)
数据模型实际上是模型化数据和信息 的工具。根据模型应用的不同目的, 可以将模型分为两大类:
概念层数据模型(概念模型),从数 据的语义视角来抽取模型,是按用户 的观点来对数据和信息进行建模。
实体 属性 联系
2020年7月17日星期五
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实体
具有公共性质的可相互区分的现实世界 对象的集合。
可以是具体的事物,也可以是抽象的概 念或联系。
具体的事物:学生、课程、职工
抽象的联系:学生选课
2020年7月17日星期五
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实体的表示方式
在E-R图中用矩形框表示实体,把实 体名写在框内,比如学生实体可以表 示为:
学号
姓名
性别
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学生
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联系
联系是数据之间的关联集合,是客观存 在的应用语义链 。
实体内部的联系:一个实体内属性之间 的联系。
◦ 职工实体内部的职工号和此职工的部门经理号
实体之间的联系:不同实体之间的联系。 ◦ 课程实体和学生实体之间存在选课联 系。
2020年7月17日星期五
概念层次模型:抽象现实系统中有应用 价值的元素及其关联,反映现实系统中 有应用价值的信息结构,不依赖于数据 的组织结构。
概念模型用于信息世界的建模,是现实 世界到信息世界的第一层抽象。
2020年7月17日星期五
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2.2.1实体-联系模型E-R模型
E-R方法使用的工具称为E-R图,它所 描述的现实世界的信息结构称为企业 模式,我们也把这种描述结果称为ER模型。
自考《数据库系统原理》串讲笔记

自考《数据库系统原理》串讲笔记第一章数据库基础知识学习目的与要求:本章属于基础知识,主要是对一些概念的理解和记忆。
没有难点,相对的重点是数据模型的四个层次,数据库管理系统的功能,数据库系统的全局结构。
考核知识点与考核要求1.1数据管理技术的发展阶段(识记)1.2数据描述的术语(领会)1.3数据抽象的级别(领会)1.4数据库管理系统(DBMS) (领会)1.5数据库系统(DBS)(领会)1.1 数据管理技术的发展几个数据库的基本术语:数据:描述事物的符号记录数据处理:是指从某些已知的数据出发,推导加工出一些新的数据,这些新的数据又表示了新的信息。
数据管理:是指数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作,这部分操作是数据处理业务的基本环节,而且是任何数据处理业务中必不可少的共有部分。
数据管理技术:对数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作,基本目的就是从大量的,杂乱无章的,难以理解的数据中筛选出有意义的数据。
数据处理是与数据管理相联系的,数据管理技术的优劣,将直接影响数据处理的效率。
1.人工管理阶段(20世纪50年代中期以前)1)数据不保存在机器中;2)没有专用软件对数据进行管理;3)只有程序的概念,没有文件的概念;4)数据面向程序。
2. 文件系统阶段特点与缺陷(20世纪50年代后期至60年代中期)1)数据可长期保存在磁盘上;2)数据的逻辑结构与物理结构有了区别;3)文件组织呈现多样化;4)数据不再属于某个特定程序,可以重复使用;5)对数据的操作以记录为单位。
文件系统三个缺陷:1)数据冗余性2)数据不一致性3)数据联系弱3.数据库阶段(20世纪60年代后~至今)数据管理技术进入数据库阶段的标志是20世纪60年代末三件大事:1)1968年美国IBM公司推出层次模型的IMS系统;2)1969年美国CODASYL组织发布了DBTG报告。
总结了当时各式各样的数据库,提出网状模型,尔后于1971年4月正式通过。
数据库系统原理与应用-数据库建模—ER图

数据库系统原理与应用教程(第二版)
第2章 数据库建模——ER图
第19页
恰当性原则:用实体集还是用联系 集
在设计ER图时,还会碰到这样的问题,是使用实 体集呢,还是使用联系集呢?
这个问题没有明确的答案,关键是具体情况具体 分析
虽然说,某一个客观对象的描述是使用实体集还 是使用联系集不是非常清楚的,但是在确定使用 实体集还是使用联系集时可以遵循的一个原则是:
单独的取值与其对应,则称该属性为单值属性。
如果对某个特定实体而言,一个属性可能对应一组值,那 么这种属性称为多值属性。
NULL属性就是当实体在某个属性上没有值时使用NULL 值。NULL值的含义是没有意义或丢失或不知道是否有意 义。
派生属性的取值可以从别的相关属性或实体中派生出来, 这些相关属性称为基属性或存储属性。
第2章 数据库建模—ER图
本章概述 本章的学习目标 主要内容
数据库系统原理与应用教程(第二版)
第2章 数据库建模——ER图
第1页
本章概述
现在开始讲述数据库建模方法。 设计数据库的方法就是确定将要在数据库中保留什么信息和确认各种
信息之间存在什么联系。建立数据库模型,就是使用合适的语言或表 示方法表示出这种描述。 建立数据库模型的过程一般包括确认需求,即使用某种方式描述将要 管理的信息和信息之间的联系,然后把这些格式化的信息输入到数据 库管理系统中。 目前,有许多建立数据模型的方法和工具,例如ER、IDEF1x、ODL 和统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)。因为许多 课程都在讲述UML,所以本书重点讲述前3种建模方法。 本章将要学习如何使用实体联系(Entity Relationship,ER)图建立数 据模型。ER图是一种可视化的图形方法,它基于对现实世界的这样 一种认识,即客观现实世界由一组称为实体的基本对象和这些对象之 间的联系组成。
第2章数据仓库原理-PPT精选文档

北邮计算机学院:王小茹
2. 数据集市的类型
数据集市可以分为两种,一种是独立数据集市,另一 种是从属数据集市。
图2-5a表示的是数据仓库的逻辑结构。 其中的数据来自于各个不同数据源,把它们的操作数 据按照企业数据仓库物理模型结构的定义转换过来。
北邮计算机学院:王小茹
2. 数据仓库的总体层次结构
• 为实现数据仓库的功能,数据仓库的总体层 次结构包括:
– 数据仓库基本功能层 – 数据库仓库管理层 – 数据仓库环境支持层
北邮计算机学院:王小茹
数据仓库的总体层次结构
(1)数据仓库的基本功能层
– 从数据源抽取数据 – 对所抽取的数据进行筛选、清理,将清理后的数据加 载到数据仓库中 – 根据用户的需求设立数据集市,完成数据仓库的复杂 查询、决策分析和知识的挖掘等功能。
Data Warehouse and Data Mining 第2章 数据仓库原理
北京邮电大学 计算机学院 王小茹
内容提要
• 数据仓库的结构和技术要求 • 数据仓库中的数据 • 元数据
北邮计算机学院:王小茹
2.1 数据仓库的结构与技术要求
• 数据仓库的总体结构 • 数据集市 • 数据仓库的技术要求
北邮计算机学院:王小茹
1. 数据仓库的概念结构
• 数据源、数据准备区、数据仓库数据库、数据集市 /知识挖掘库以及各种管理工具和应用工具
北邮计算机学库在创建以后: • 首先要从数据源中抽取所需要的数据到数据准备区,在数据准备区中经过数据的净化处理 • 再加载到数据仓库数据库中 • 最后根据用户的需求将数据发布到数据集市/知识挖掘库中。 • 当用户使用数据仓库时,可以通过OLAP等数据仓库应用工具向数据集市/知识挖掘库或 数据仓库进行决策查询分析或知识挖掘。
北师大数据库——第二章:关系型数据库

S
B C D E
R
A
R.BC= S.BC
S
C B’ C’ D E
RS
A B C D E
B
a1 b1 c2 a2 b2 c1 a3 b1 c3 a4 b2 c5 a5 b3 c1
b1 c2 d1 e1 b3 c1 d2 e2 b1 c3 d3 e3 b1 c2 d4 e4 b3 c1 d5 e5
2. 试用关系代数语言 关系代数语言完成以下操作: 关系代数语言
1) 2) 3) 4) 5) 求供应项目J1零件的供应商号SNO 求供应项目J1零件P1的供应商号SNO 求供应项目J1红色零件的供应商号SNO 求没有使用天津供应商生产的红色零件的项目号JNO 求至少使用了S1供应商所供应的全部零件的项目号JNO
《数据库原理与应用》 数据库原理与应用》
第二章 关系模型数据库
关系性质1——同质的列 关系性质1——同质的列
学号 9901 9902 王五 9904 姓名 性别 年龄 曾用名 20 张三 男 张狗子 18 李四 女 李朋 9903 1 19 王麻子 赵六 2 1981/2/28 赵薇
关系性质2——不同的属性名 关系性质2——不同的属性名
外部键
学号 课程号 成绩 C01 C02 C04 C04 C03 90 80 90 85 70
参照完整性
职工表(R2) 职工表
职工号 部门编号 姓名 … 9801 9802 9803 9804 9805 01 01 02 03 张三 李四 王五 赵六 钱七
部门表(R1) 部门表
部门编号 01 02 03 04 部门名称 经理办公室 人事部 公关部 技术部 …
1.求选修C2课程的学生学号 2.求至少选修C1和C2课程的学生姓名 3.求至少选修这样一门课程的学生姓名,这门课程的 直接先行课为C2 4.求选修了全部课程的学生学号和姓名
数据库第2章(2)

S1 S2 S3 S4 S5 ..
学号 Sno S1 S1 S1 S1 S2 S2 ..
A B C D E ..
CS CS MA CI MA ..
20 21 19 19 20 ..
S1 S1 S1 S1 S2 S2 ..
C1 C2 C3 C5 C1 C2 ..
A A A B B C ..
学生姓名 所属系名 学生年龄 课程号 学习成绩 Sname Sdept Sage Cno Grade A A A A B B .. CS CS CS CS CS CS .. 20 20 20 20 21 21 .. C1 C2 C3 C5 C1 C2 .. A A A B B C ..
π
Sno,Sdept
( S ∞πSno (σCno =‘C2’∨Cno=‘C3’(SC)) )
数据库原理及应用
例5 求至少选修C2和C3这两门课程的学生名。
K Cno C2 C3
π
SName
( S ∞ (πSno, Cno (SC) ÷K))
πSname ( S ∞ (πSno,Cno (SC) ÷ πCno(σCno =‘C2’∨Cno=‘C3’(C)))
S ∞SC σ Cno =‘C2’ (S ∞SC) Π Sno ,SNAME(σ Cno =‘C2’ (S ∞SC))
Sno SNAME S1 A S2 B
Π Sno ,SNAME(σ 数据库原理及应用 Cno =‘C2’ (S ∞SC)) = Π
Sno ,SNAME
(s ∞σ Cno =‘C2’ (sc))
课程关系C(Cno,Cname,Credit) 学习关系SC(Sno,Cno,Grade) SC 学号 课程号 学习成绩 Sno Cno GRADE S1 C1 A S1 C2 A S1 C3 A S1 C5 B S2 C1 B S2 C2 C S2 C4 C S3 C2 B .. .. ..
数据库原理(李芳芳)第二章综合举例

综合举例(续)
[例 8-1] 查询选修了2号课程的学生的学号。
πSno(σCno='2'(SC))
sno
95001
95002
精选ppt
综合举例(续)
[例 8-2] 查询选修了2号课程的学生的学号和姓名。 πSno,sname( σCno='2'(SC ⋈ Student)
或
πSno,sname( πSno(σCno='2'(SC))⋈ Student))
或
⋈ ⋈ πSname(σCpno='5'(Course) SC πSno,Sname(Student))
或
⋈ ⋈ πSname (πSno (σCpno='5' (Course) SC) πSno,Sname (Student))
精选ppt
综合举例(续)
[例9-2] 查询每一门课的间接先修课。(p102)
实体完整性(续)
关系模型必须遵守实体完整性规则的原因
(1) 实体完整性规则是针对基本关系而言的。一 个基本表通常对应现实世界的一个实体集或多 对多联系。
(2) 现实世界中的实体和实体间的联系都是可区 分的,即它们具有某种唯一性标识。
(3) 相应地,关系模型中以主码作为唯一性标识。
精选ppt
实体完整性(续)
关系模型必须遵守实体完整性规则的原因(续)
(4) 候选码中的属性即主属性不能取空值。 空值就是“不知道”或“无意义”的值。 主属性取空值,就说明存在某个不可标识 的实体,即存在不可区分的实体,这与 第(2)点相矛盾,因此这个规则称为实 体完整性。
精选ppt
实体完整性(续)
注意 实体完整性规则规定基本关系的所有 主属性都不能取空值 例
《数据库原理及应用》第二章关系模型和关系数据库

中央财经大学 信息学院
第二章 关系模型和关系数据库
2.3 关系数据库和关系数据库规范化
学号
120001 120002
姓名
张三 李四
性别
男 男
学院
a12 a12
p (学号,姓名) →(性别,学院)
f (学号) →(性别,学院) f (姓名) →(性别) p (学号,姓名) →(姓名,学院)
140013
85
90 80 85 90
140013
090025
王蕾
李笑
数学
数学
95
95
中央财经大学 信息学院
第二章 关系模型和关系数据库
2.3 关系数据库和关系数据库规范化
(2)第二范式 若关系模式R属于1NF,且每个非主属性都完全函数依赖于码,则 该关系模式属于2NF,2NF不允许关系模式中的非主属性部分函数依 赖于码。 (本书) 第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的, 即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。第二范式 (2NF)要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为 实现区分通常需要为表加上一个列,以存储各个实例的惟一标识。 (通用标准)
有相同数据类型的值的集合。 5、关键字:关键字又称主属性,可以唯一地标识一个元组的一个属性或多个 属性的组合。候选关键字和主关键字。 6、外部键:如果某个关系中的一个属性或属性组合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,对这个关系而言,称其为外部关 键字。
中央财经大学 信息学院
A 信息学院
第二章 关系模型和关系数据库
2.1 数据模型
3、关系模型
关系模型(Relational Model)的所谓“关系”是有特定含义的。 关系模型的所谓“关系”虽然也适用于这种一般的理解,但同时又 特指那种虽具有相关性而非从属性的按照某种平行序列排列的数据集合 关系。关系模型是用“二维表”表示事物间的联系。 某超级市场员工分布情况表
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语义对象模型
DEPARTMENT
ID DeptName 1.1 Chairperson PhoneNumber TotalMajors CampusAddress Building 1.1 OfficeNumber 1.1
STUDENT 1.N
PROFESSOR
1.N
STUDENT
ID StudentName1.1 ID StudentNumber1.1
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
精选ppt
2. 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。 一个实体可以由若干个属性来描述。其中的某一部分
记为1:n
实例
班级与学生之间的联系: 一个班级中有若干名学生, 每个学生只在一个班级中学习
精选ppt
两个实体型间的联系 (续)
多对多联系(m:n)
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B具有多对多联系。 记为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 精选ppt
多个实体型间的联系(续)
多个实体型间的一对多联系
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之间的联系是一对多的。
PhoneNumber
DEPARTMENT
1.1
精选ppt
E-R图
实体型
用矩形表示,矩形框内写明实体名。
学生
教师
精选ppt
E-R图(续)
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
属性分类:
简单属性和组合属性;单值属性和多值属性。
学生
学号
姓名
性别
年龄
1. 数据结构 2. 数据操作 3. 数据的约束条件
精选ppt
1. 数据结构
什么是数据结构
对象类型的集合
两类对象
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
精选ppt
2.数据操作
数据操作
对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行 的操作及有关的操作规则
(2) DBMS支持的数据模型 主要包括网状模型、层 次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对 数据建模。
精选ppt
数据模型(续)
客观对象的抽象过程---两 步抽象
(1) 现实世界中的客观对象抽象为
概念模型;
(2) 把概念模型转换为某一DBMS
支持的数据模型。
精选ppt
1.2.1 数据模型的组成要素
同型实体的集合称为实体集
精选ppt
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
中反映为实体内部的联系和实体之间的联系
实体型间联系
二元
联系 两个实体型
一对一联系(1:1)
三个实体型
一对多联系(1:n)
一个实体型
多对多联系(m:n)
一对多联系
实例
职工实体集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
一对一联系 多对多联系
精选ppt
3. 概念模型的表示方法
概念模型的表示方法很多 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
实例
班级与班长之间的联系:
一个班级只有一个正班长
一个班长只在一个班中任职
精选ppt
两个实体型间的联系 (续)
一对多联系
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
属性集可以惟一地标志实体。
(3) 码(实体标识属性,Key)
唯一标识实体的属性集称为码。
精选ppt
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)
数据库系统概论
An Introduction to Database System
1
第二讲 数据模型
概念模型的基本概念 E-R方法
精选ppt
数据模型
在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示 和处理现实世界中的数据和信息。
精选ppt
数据模型(续)
数据模型分成两个不同的层次
(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。
精选ppt
示例:实体之间的联系
读者
一位读者可借 阅多本图书
图书
一个书架可 放多本图书
书架
一本图书可借 给多位读者
多对多(m:n)的联系
一本图书只能 放在一个书架
多对一(m:1)的联系
实体之间的联系有一对一(1:1)、一对多(1:m),及多对多(m:n)的联系 15
两个实体型间的联系
一对一联系
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。
数据操作的类型
检索 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。
精选ppt
3.数据的约束条件
数据的约束条件
一组完整性规则的集合。
精选ppt
1.2.2 概念模型
1. 概念模型 2. 信息世界中的基本概念 3. 概念模型的表示方法
精选ppt
1. 概念模型
概念模型的用途
精选ppt
多个实体型间的联系(续)
实例 课程、教师与参考书三个实体型
如果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 课程与教师、参考书之间的联系是一对多的
多个实体型间的一对一联系 多个实体型间的多对多联系
精选ppt
同一实体集内各实体间的联系