数据库苗雪兰课件2

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数据模式 DDL与DML (应用程序)
外模式
内模式 影射
数据模式和DBMS结构的理解（图1.3）
用户与数据库打交道时除了逻辑数据结构外，还用数 据描述语言和数据操纵语言作为交流的工具。
内模式处理将逻辑结构数据转换为物理结构数据（内 模式数据），将DML操作转换为操纵物理数据的文件 操作。
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2.3.2 网状模型
数据结构是一个有向图
特点： （1）有一个以上的结点没有双亲 （2）结点可以有多于一个的双亲 能表示实体之间的多种复杂联系
典型代表：CODASYL系统（DBTG系统） 实例：
A
A
B
A
B
B
C
C
D
C
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1.模型结构
学生选课的网状模型
学生 学号 姓名 系别
课程 课程号 课程名 学分
如果某个部门的概念模型中涉及的实体和实体属性较 多,可以把实体及其属性在另一个图上画出
仓库
仓库号
面积
电话号
实体及其属性图
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2.2.2 概念模型的表示方法
供应商 m
供应 n 供应量 项目
仓库 1 工作 n 职工
m
库存
p n
库存量
1
n
领导
零件
实体及其联系图
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2.3 常见的三种数据模型
2.3.1数据模型概述
– 定义：若对于实体集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与实体集B具有多对多联系，记为m:n。
– 例子：项目 ------- 职工
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实体联系的类型
实体型A 1
联系名
1 实体型B
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2.2.2 概念模型的表示方法
其要点如下：
– 使用长方形来表示实体型，框内写上实体名。 – 椭圆型表示实体的属性，并用无向边把实体和属性
连接起来。 – 用菱形表示实体间的联系，菱形框内写上联系名，
用无向边把菱形分别与有关实体相连接，在无向边 旁标上联系的类型，若实体之间联系也具有属性， 则把属性和菱形也用无向边连接上。
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第二章 数据模型与概念模型
2.1 信息的三种世界及其描述
信息的现实世界
指我们要管理的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、实体集及联系进行划分 和认识。
信息世界
当事物用信息来描述时即进入信息世界。用到的术语有：实例、 属性、对象或实体型、对象间的联系、概念模型。
信息的计算机世界
信息世界中的信息经过数字化处理形成计算机能够处理的数据就 进入了计算机世界。用到的术语有：数据项、记录、文件、数据 模型。
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2.2 概念模型及表示
概念模型是将数据从现实世界向抽象世界转换的 第一步模型。
现实世界
认识和抽象
信息世界、概念模型 转换
机器世界、DBMS支持的 数据模型
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• 1对1联系(1:1) • 1对多联系(1:n) • 多对多联系(n:n) 概念模型反映实体型及其联系的结构形式
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实体联系的类型
1对1联系
– 定义：若对于实体集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。
– 例子：部门 ------- 经理
(a) 1:1的联系
实体型A
1
联系名
n 实体型B
实体型A m
联系名
n 实体型B
(b) 1:n的联系 (c) m:n的联系
实体型之间的联系示意图
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校长
1 管理
1 学校
班 1
学习 n
学生
学生
m 选课
n 课程
实体型之间的联系示意图
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实体联系的类型
一般地，两个以上实体型之间也存在着一对一、一对 多和多对多的联系，
格式化模型
它们之间的根本区别在于数据之间的联系的表 示方式不同（记录型之间的联系方式不同）
按照三类数据模型设计和实现：
– （关系、层次、网状） DBMS
– （关系、层次、网状） 数据库系统
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2.3.2 层次模型
最早使用的一种模型
数据结构是一棵有向树
特点： (1) 有且仅有一个结点无双亲，该结点称为根结点。 (2) 其他结点有且只有一个双亲。
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DDL 与 DML 的概念
•数据库管理系统所提供的语言通常由3部分组成： 数据描述语言(DDL：Data Description Language), 数据操纵语言(DML: Data Manipulation Language), 其它的管理和控制程序。
•数据描述语言：用于定义数据库结构的语言。如：sql中 的create table •数据操纵语言：用于操纵数据库的语言。如：sql中的 insert,delete ,update等 ...
之间联系
1
供应
m
n
项目 供应量
零件
职工
1
n
领导
同一实体集内 一对多联系
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2.2.2 概念模型的表示方法
举例：用E-R图表示某个工厂的物资管理的概念模型
实体有： 仓库：属性有仓库号、仓库面积、电话号码。 零件：属性有零件号、名称、规格、单价、描 述。 供应商：属性有供应商号、姓名、地址、电话 号、帐号。 项目：属性有项目号、预算、开工日期。 职工：属性有职工号、姓名、年龄、职称。
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2.2.2 概念模型的表示方法
实体之间的联系如下： 一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存 放在多个仓库中。某种零件在某个仓库中的数 量用库存量描述。 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。 职工之间具有领导被领导的关系，即仓库主任 领导若干保管员。
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2.2.2 概念模型的表示方法
数据库管理员DBA(Database Administrator)负责设计， 实现和控制数据库环境，并负责数据库的安全性和完 整性。
由DBMS支持的数据语言必须在通用的意义上满足数 学运算及其工具特性的所有意义上和实践上的要求。 这些语言应可从两方面使用，一方面作为独立的查询 语言，另一方面作为数据子语言被嵌入在一个一般的 程序设计语言中。…
2.2.1 概念模型的基本概念
信息世界涉及到的主要概念：
实体(Entity)：客观存在并可以相互区分的事物，例如 人、物、实际的对象、某些概念或事物之间的联系。
属性(Attribute)：实体所具有的某一特征，一个实体可 以由若干个属性来刻画。
码(Key)：唯一标识实体的属性集。
域(Domain)：某个(些)属性的取值范围。
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2.2.2 概念模型的表示方法
E-R图描述概念模型，E-R方法也称为E-R模型。
学号
姓名
性别
系别
出生 日期
学生
专业
课程号
课程名
学分
学号
出生 日期
姓名 性别
学生 m
选课 n
课程
系别 专业
课程
课程号
课程名
学分
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2.2.2 概念模型的表示方法
学生
学生实体及属性
学号 姓名 年龄 性别 系 年级
实体和实体 供应商
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内模式
定义: 面向物理存储,仅考虑物理组织的最佳形式,从具 体的物理环境和概念模式的实际情况考虑采用相应的 策略,又称物理模式. 例如: 可采用四个表来存放数据: 自然文件(使用频率高):序号,姓名,性别,年龄,职称,单位 项目文件: 序号,项目名称,经费 教学文件: 序号,课名,学时 工资文件: 序号,工资,工龄,房租,水电 人事数据:可从自然文件和工资文件中取得 ...
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2.3.1 数据模型概述
数据模型是严格定义的概念的集合，这些概 念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完 整性约束条件。
数据结构 数据操作 数据的约束条件
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2.3.1 数据模型概述
1. 数据结构：(最重要)
– 研究对象类型的集合 – 分为两类:
A.与数据类型、内容、性质有关的对象 B.与数据之间联系有关的对象 – 数据模型的命名一般是由数据结构决定的， 如网状、层状、关系
数据模型应满足三方面的要求：
（1）能比较真实地模拟现实世界； （2）容易被人们理解； （3）便于在计算机上实现。
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2.3.1 数据模型概述
根据应用目的，模型分为两个层次：
– 概念模型(信息模型)：从用户观点来看，要 求概念简单，表达清晰，易于理解，是第一 层抽象
– 数据模型(网状、层状、关系)：从计算机观 点来看，要求有严格语法和语义的语言对数 据进行严格的形式化定义、限制和规定，以 便将其转变为计算机可以理解的格式
自然、直观，容易理解。 （3）层次数据模型提供了良好的完整性支持。 层次模型的主要缺点： （1）在现实世界中有很多非层次性的联系，如多对多的
联系，一个结点具有多个父结点等，层次模型表示这类 联系的方法很笨拙。 （2）对于插入和删除操作的限制比较多。 （3）查询子结点必须通过父结点。 （4）由于结构严密，层次命令趋于程序化。
实体型(Entity Type)：具有相同属性的实体具有共同的
特征和性质，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。例如：学生(学号、姓名、年
龄、性别、系、年级)是一个实体型。
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2.2.1 概念模型的基本概念
实体集(Entity Set)：同型实体的集合称为实体集。如， 全体学生就是一个实体集。 联系(Relationship)：两类 – 实体内部的联系，如组成实体的属性之间的联系。 – 实体之间的联系。 两个实体型之间的联系可分为三类：