软件设计师(数据库)教程

�
12
三、实体联系模型（续）
�
属性：
简单属性和复合属性 � 单值属性和多值属性 � NULL属性 � 派生属性
�
� �
E-R方法 扩充的E-R 模型
弱实体 � 超类和子类
�
13
四、层次模型
� � � �
创始：1968年美国IBM公司的IMS系统 数据结构：树结构 特点：数据联系通过指针实现 缺点：不能直接表示多对多
�
2011-1-30
3
一、数据库与数据库管理系统
�
�
1、数据库管理系统（DBMS）：是位于 用户与操作系统之间的一层数据管理 软件，为用户和应用程序提供访问DB 的方法，包括DB的建立、查询、更新 及各种数据控制。 2、数据库（DB）：是统一管理的相关 数据的集合。
4
二、数据管理技术的发展
� � �
�
2、信息世界和机器世界术语的关系： 信息世界 机器世界 实体 记录 属性 字段 实体集 文件 实体标识符 关键码
10
二、数据模型的三要素问题
�
数据库的逻辑结构，与硬件、 DBMS有关，有三部分构成：
数据结构 � 数据操作 � 数据完整性
�
�
四种数据模型：
层26
二、SQL的基本组成
�
SQL分四部分：
数据定义DDL：CREATE，DROP，ALTER � 数据操纵DML：SELECT，INSERT，DELETE，UPDATE � 数据控制DCL：GRANT，REVOKE � 嵌入式SQL
�
27
三、SQL数据定义
�
SQL数据定义部分包括对SQL模式、基本表、视图和索引的创 建和撤消操作。
21
二、关系代数 （续1）
� �
关系代数的五种基本运算 设有两个关系R和S具有相同的关系模式。
�
�
� �
�
并（∪） R∪S≡{t∣t∈R∨t∈S},t为元组变量，R和S 结构相同。 差（-） R-S≡{t∣t∈R∧t ∉S},t为元组变量，R和S结 构相同。 笛卡尔积（Χ） RΧS≡{t∣t=〈tr,ts〉∧tr∈R∧ts∈S} 投 影 ( Π ) Π i1, … ,im(R) ≡ {t ∣ t= 〈 ti1, … ,tim 〉 ∧ 〈t1,…,tk〉∈R} 选择(σ) σF(R) ≡{t∣t∈R∧F(t)∈true},F是由逻辑 运算符和比较运算符连接运算对象构成的表达式。
23
三、扩充的关系代数
� �
广义投影 外联接
左外联接 � 右外联接 � 全外联接
�
�
外部并
24
第四节 关系数据库SQL语言
SQL数据库体系结构 �SQL的基本组成 �SQL数据定义 �SQL数据查询 �SQL数据更新 �嵌入式 SQL
�
25
一、SQL数据库体系结构
� �
� �
1、SQL发展 1986年10月，ANSI 颁布美国标准的SQL语言，1987 年6 月，ISO采纳为国际标准，1992年推出SQL2，1999年推出 SQL3，本章介绍SQL2。 2、 SQL数据库的体系结构 SQL数据库的体系结构基本上也是三级结构。SQL数据库 是表的汇集，表或是基本表，或是视图，基本表是实际 存储在数据库中的表，而视图是若干基本表或其它视图 构成的表的定义。一个基本表可以跨一个或多个存储文 件，一个存储文件也可以放一个或多个基本表。用户可 以用SQL语句对视图和基本表进行查询等操作。
（1）SQL模式的创建和撤消 SQL模式的创建：CREATE SCHEMA 模式名 AUTHORIZATION 用户名 SQL模式的撤消：DROP SCHEMA 模式名 [CASCADE|RESTRICT] � （2）基本表的创建、修改和撤消 基本表的创建：CREATE TABLE基本表名（列名 类型 …… 完整性 约束……） 类型为基本数据类型，完整性约束有三个子句： 主键子句（PRIMARY KEY）、检查子句（CHECK）、外键子句 （FOREIGN KEY）。 基本表的修改：ALTER TABLE基本表名 ADD列名 类型 ALTER TABLE 基 本 表 名 DROP 列 名 [CASCADE|RESTRICT] 基本表的撤消：DROP TABLE基本表名[CASCADE|RESTRICT]
�
29
四、SQL数据查询
�
SELECT语句的完整句法：
SELECT [DISTINCT]目标列的列名或列表达式序列 � FROM 基本表和视图序列 � [WHERE 行条件表达式] � [GROUP BY 列名序列 [HAVING 组条件表达式]] � [ORDER BY 列名[ASC|DESC]…]
14
五、网状模型
� � � �
创始：1969年CODASYL的DBTG报告 数据结构：有向图结构 特点：数据联系通过指针实现 缺点：结构复杂
15
六、关系模型
� � � �
创始：1970年E.F. Codd提出关系模型 数据结构：二维表 特点：表间公共属性 缺点：效率低
16
第三节 关系代数
关系模型的基本概念 �关系代数 �扩充的关系代数
�
对游标指向元组时，可以进行修改和删除操作。
34
第五节 关系数据库规范化
33
�
（2）嵌入式SQL的使用规定
�
� �
六、嵌入式 SQL（续）
�
（3）嵌入式SQL的使用技术
SQL DDL语句只要加上前缀标识“EXEC SQL”和结束标 识“END EXEC”，就能使用。 � SQL DML语句使用时有两种技术：
�
� 不涉及游标的SQL
DML语句 � 如果是INSERT、DELETE和UPDATE语句，加上前缀标识 “EXEC SQL”和结束标识“END EXEC”，就能嵌入在宿主 语言程序中使用。对于SELECT语句，如果查询结果是 单元组时，也可以嵌入在宿主语言程序中使用。 � 涉及游标的SQL DML语句 � 当SELECT语句查询结果是多个元组时，一定要用游标 机制把多个元组一次传送给宿主语言程序中使用。
�
19
一、关系模型的基本概念（续）
�
关系的3种类型
基本关系 � 查询表 � 视图
�
� �
关系数据库模式 完整性约束
实体完整性 � 参照完整性 � 用户定义完整性
�
20
二、关系代数
�
�
�
关系运算理论分为关系代数和关系演算两 种 关系代数是由一组以关系作为运算对象的 特定的运算符组成 常用的运算为九种：并、交、差、笛卡尔 积、联接、自然联接、投影、选择、除运 算等，其中五种为基本运算：并、交、笛 卡尔积、投影、选择运算。
�
11
三、实体联系模型（ER图）
�
实体的联系有两类
一类是实体内部（属性之间）的联系（第5节讨 论） � 一类是实体集内部（实体和实体之间）的联系 （本节讨论）
�
�
实体间的联系有三种：
两个实体集中各实体之间的联系：一对一（1： 1）、 一对多 （1：N）、多对多 （M：N） � 三个实体集中各实体之间的联系。 � 同一实体集内部各实体之间的联系。
6
四、 DBMS的特征
�
特征
数据结构化且统一管理 � 较高的数据独立性 � 数据控制功能
�
� � �
RDBMS OODBS ORDBS
7
五、数据库的三级模式结构
1、外模式：又称子模式、用户模式，是用户和数据 库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。 � 概念模式：又称模式，是数据库中全部数据的整体逻 辑结构的描述。 � 内模式：又称存储模式，是数据库在物理存储方面的 描述。 � 2、两级映象 模式/内模式映象，外模式/模式映象。 � 3、两级数据独立性 物理数据独立性，逻辑数据独立性。
�
31
五、SQL的访问控制
�
SQL中的用户权限及操作
�
�
六 类 权 限 ： SELECT ， INSERT ， DELETE ， UPDATE ， REFERENCES，USAGE。 授权（GRADE）语句：将关系和视图操作权授予特 定用户
GRANT<权限表> ON <数据库元素> TO<用户名表>[ WITH GRANT OPTION］；
�
回收（REVOKE）语句：回收已授给某用户的权限。
REVOKE <权限表> ON <数据库元素> FROM <用户名表>;
32
六、嵌入式 SQL
�
（1）
� � �
SQL语言的运行环境
�
SQL语言有两种使用方式：交互式SQL和嵌入式SQL。 SQL语言和宿主语言（高级语言）在数据类型上有很大的差别。 嵌入式SQL的实现有两种处理方式：扩充宿主语言的编译程序 和预处理方式。 SQL语句与宿主语言程序间信息的传递是通过共享变量实现的。 在程序中要区分SQL语句与宿主语言语句，所有SQL语句前必 须加上前缀“EXEC SQL”和结束标志“；”。 允许嵌入的SQL语句引用的程序变量（共享变量）。 SQL的集合处理方式与宿主语言单记录处理方式之间的协调用 游标（CURSOR）机制。与游标有关的语句有四个：游标定义 （ DECLARE ） 、 打 开 （ OPEN ） 、 推 进 （ FETCH ） 、 关 闭 （CLOSE）。
�
28
三、SQL数据定义（续）
�
SQL数据定义部分包括对SQL模式、基本表、视图和 索引的创建和撤消操作。
（3）视图的创建和撤消 视 图 的 创 建 : CREATE VIEW 视 图 名 （ 列 名 表 ） AS SELECT 查询语句 视图的撤消：DROP VIEW 视图名 � （4）索引的创建和撤消 索引的创建: CREATE [UNIQUE]INDEX索引名 ON 基本 表名（列名表） 索引的撤消：DROP INDEX 索引名