数据库概念数据模型
数据库基础及实训研究报告
一、引言随着信息技术的飞速发展，数据库技术在各个领域得到了广泛应用。
数据库是信息系统的核心组成部分，它能够高效地存储、管理和处理大量数据。
为了提高我国数据库技术的应用水平，本文从数据库基础理论出发，结合实训项目，对数据库基础及实训进行深入研究，以期为我国数据库技术的发展提供有益参考。
二、数据库基础理论1. 数据库基本概念数据库（Database）是长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库系统（Database System）是数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序和用户之间的集合。
2. 数据模型数据模型是数据库中数据的组织方式。
目前，常用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
其中，关系模型是最常用的数据模型，它将数据表示为二维表，便于用户理解和操作。
3. 数据库设计数据库设计是数据库建设的基础，主要包括概念设计、逻辑设计和物理设计。
（1）概念设计：将用户需求抽象为概念模型，如E-R图。
（2）逻辑设计：将概念模型转换为逻辑模型，如关系模型。
（3）物理设计：将逻辑模型转换为物理模型，如数据库文件、索引等。
4. 数据库查询语言数据库查询语言是用于检索、更新和操作数据库的语言。
目前，常用的数据库查询语言有SQL、PL/SQL等。
三、实训项目1. 实训项目概述本文以一个简单的图书管理系统为例，进行数据库基础及实训项目的研究。
该系统主要包括用户管理、图书管理、借阅管理和统计查询等功能。
2. 实训步骤（1）需求分析：了解用户需求，确定系统功能。
（2）概念设计：根据需求分析，绘制E-R图。
（3）逻辑设计：将E-R图转换为关系模型。
（4）物理设计：确定数据库文件、索引等。
（5）实现：使用数据库查询语言编写SQL语句，实现系统功能。
（6）测试与调试：对系统进行测试，确保功能正常。
3. 实训成果通过实训，我们成功实现了图书管理系统，实现了以下功能：（1）用户管理：注册、登录、修改密码等。
（2）图书管理：添加、删除、修改图书信息等。
数据模型与数据库之间的关系
数据模型与数据库之间的关系数据模型是描述数据及其关系的一种抽象模型，而数据库是用于存储和管理数据的软件系统。
数据模型与数据库之间存在密切的关系，数据模型为数据库的设计和实施提供了指导，而数据库则是数据模型的具体实现和应用。
本文将介绍数据模型与数据库之间的关系，包括数据模型的基本概念、数据库的作用及其与数据模型的联系。
一、数据模型的基本概念数据模型是对现实世界中某个特定领域的数据和数据之间关系的抽象描述，它定义了数据的结构、操作和约束。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。
1. 层次模型：层次模型是最早的数据模型之一，它通过树形结构描述数据之间的层次关系。
每个节点代表一个记录，节点之间通过父子关系相连。
然而，层次模型存在层次深度限制和数据冗余的问题，限制了其在实际应用中的使用。
2. 网状模型：网状模型是对层次模型的改进，它允许多个节点之间存在多对多的关系。
节点之间通过指针相连，形成复杂的网状结构。
然而，网状模型的复杂性和数据冗余问题使得其难以维护和扩展。
3. 关系模型：关系模型是当前最为广泛使用的数据模型，它基于集合论和谓词逻辑，将数据组织为二维表格的形式。
关系模型使用关系代数和关系演算对数据进行操作和查询，具有结构清晰、灵活性好和数据冗余少的优点，因此在实际应用中得到了广泛应用。
4. 面向对象模型：面向对象模型是基于面向对象编程思想的数据模型，它将数据和操作封装为对象，并通过继承、多态等机制描述对象之间的关系。
面向对象模型能够更好地反映现实世界中的问题，适用于复杂的应用场景。
二、数据库的作用数据库是用于存储和管理数据的软件系统，它提供了数据的持久化存储、高效的数据访问和安全的数据管理等功能。
数据库的作用主要体现在以下几个方面：1. 数据持久化存储：数据库将数据存储在磁盘等介质上，确保数据的长期保存和可靠性。
即使系统发生故障或断电，数据也能够恢复。
2. 高效的数据访问：数据库通过索引、查询优化等技术实现了高效的数据访问。
数据库概念模型、逻辑模型、外部模型、内部模型之间的相互关系
数据库概念模型、逻辑模型、外部模型、内部模型之间的相互关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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数据库中的数据模型与设计
数据库中的数据模型与设计摘要本文将介绍数据库中的数据模型与设计，包括概念模型、逻辑模型和物理模型，以及如何进行数据库设计。
数据模型是数据库设计的基础，它可以帮助我们理解数据的结构、关系和用途。
1.数据模型的定义数据模型是一种描述系统中数据组织、存储和处理方式的形式化表示。
它是数据库设计的基础，用于描述数据模式和数据结构，以及数据之间的关系。
其中，数据模式是指数据在数据库中的存储方式，包括实体、属性和关系，而数据结构则是指数据的组织方式，包括表、字段和索引等。
数据之间的关系包括一对一、一对多和多对多等。
2.数据模型的分类数据模型可以分为三个层次：概念模型、逻辑模型和物理模型。
其中，概念模型是最高层次的数据模型，用于描述数据的概念和业务规则；逻辑模型是中间层次的数据模型，用于描述数据的结构和关系；而物理模型则是最低层次的模型，用于描述数据在计算机系统中的存储和表示方式。
3.概念模型概念模型是数据库设计的第一步，它用于描述问题域中的概念和业务规则，不涉及到具体的数据库管理系统。
概念模型通常用E-R图表示，其中，E-R图基于实体-关系模型，用于描述实体、属性和关系之间的联系。
实体指问题域中的某个对象，例如学生、教师和课程等；属性指实体所具有的某个特征，例如学生的姓名、年龄和性别等；而关系指实体之间的某种联系，例如学生和课程之间的选课关系等。
4.逻辑模型逻辑模型是在概念模型基础上进一步精细化的数据模型，可以转化为具体的数据库管理系统。
逻辑模型通常用关系模型表示，其中，关系模型基于关系代数和谓词逻辑，用于描述数据的结构和关系。
关系模型由表、字段和索引组成，其中，表用于存储数据，字段用于定义数据的属性，索引用于优化数据的访问。
5.物理模型物理模型是数据库设计的最后一步，用于确定数据在计算机系统中的存储和表示方式。
物理模型通常用DDL语言表示，其中DDL是数据定义语言的缩写，用于定义数据库中的表、字段、索引和约束等。
数据库模型基础知识及数据库基础知识总结
数据库模型基础知识及数据库基础知识总结数据库的4个基本概念1.数据(Data)：描述事物的符号记录称为数据。
2.数据库(DataBase，DB)：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
3.数据库管理系统(DataBase Management System，DBMS4.数据库系统(DataBase System，DBS)数据模型数据模型（data model）也是一种模型，是对现实世界数据特征的抽象。
用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
数据模型是数据库系统的核心和基础。
数据模型的分类第一类：概念模型按用户的观点来对数据和信息建模，完全不涉及信息在计算机中的表示，主要用于数据库设计现实世界到机器世界的一个中间层次➢实体(Entity): 客观存在并可相互区分的事物。
可以是具体的人事物，也可以使抽象的概念或联系➢实体集(Entity Set): 同类型实体的集合。
每个实体集必须命名。
➢属性(Attribute): 实体所具有的特征和性质。
➢属性值(Attribute Value): 为实体的属性取值。
➢域(Domain): 属性值的取值范围。
➢码(Key): 唯一标识实体集中一个实体的属性或属性集。
学号是学生的码➢实体型(Entity Type): 表示实体信息结构，由实体名及其属性名集合表示。
如：实体名(属性1,属性2,…)➢联系(Relationship): 在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体型内部的联系（各属性）和实体型之间的联系（各实体集）。
有一对一，一对多，多对多等。
第二类：逻辑模型和物理模型逻辑模型是数据在计算机中的组织方式物理模型是数据在计算机中的存储方式数据模型的组成要素数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成关系模型（数据模型的一种，最重要的一种）从用户观点看关系模型由一组关系组成。
每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
数据库系统概念
数据库系统概念数据库系统是指利用计算机和软件技术来组织、存储、管理和访问大量有关联的数据的系统。
它是在计算机硬件和计算机操作系统的支持下建立起来的，用于有效地存储、检索和处理结构化数据。
以下是数据库系统的一些核心概念：1.数据库：数据库是结构化数据的集合，以一种组织良好的方式存储，并能够通过特定的操作和查询访问。
数据库可以包含多个数据表、关系、实体和属性等。
2.数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是用来创建、操作和管理数据库的软件系统。
它提供了对数据库的访问、查询和维护等功能。
常见的DBMS包括MySQL、Oracle、Microsoft SQL Server等。
3.数据模型：数据模型是用来描述和组织数据的方法。
常见的数据模型包括关系型数据模型（如表格）、层次结构模型和面向对象模型等。
不同的模型有不同的特性和适用场景。
4.数据库表：数据库表是数据以行和列的形式组织起来的数据结构。
表由一个或多个字段组成，每个字段代表一个特定的数据项。
表可以通过主键来唯一标识每一行。
5.查询语言：数据库支持各种查询语言，如结构化查询语言（SQL）。
查询语言用于从数据库中检索和操作数据，例如选择、插入、更新和删除数据。
6.数据完整性：数据库系统提供了严格的数据完整性约束。
这些约束用于确保数据的准确性、一致性和有效性，如主键、外键和唯一性约束等。
7.数据库索引：索引是用于快速查找和访问数据库中数据的数据结构。
它可以加快数据库查询的速度，并提高查询性能。
8.数据库事务：事务是对数据库进行的一系列操作单元的集合，要么全部执行成功，要么全部回滚。
数据库事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）的特性。
数据库系统的目标是提供一个可靠、高效和安全的数据存储和访问机制。
它在各种应用场景中广泛应用，如企业资源计划（ERP）系统、客户关系管理（CRM）系统和电子商务平台等。
数据库的概念模型
数据库的概念模型
数据库概念模型是一种展示数据库构架和作用的形式化表示，它反映了数据的整体结构。
它的重要性在于允许开发人员在设计和使用一个数据库之前概览其构成以及说明他们如何运行和交互。
数据库概念模型有几种不同的表现形式，例如实体/联系模型、关系模型和对象数据模型。
实体/关系模型描述存储在数据库中的数据，其中每个数据实体或实体组合之间存在联系。
这种模型也将实体和联系中的属性作为“实体类型”和“属性”建立关联。
关系模型描述实体之间的关系，包括那些实体的属性，以及彼此之间的联接点。
它使用表格表示每个实体，允许开发人员将实体以及它们之间的关系表示出来，以方便查询和管理基于数据库的信息。
对象数据模型是将数据表示为一组对象的方法。
与关系数据模型不同，对象数据模型存储对象的属性，而不是将其分解为属性的属性。
这也允许开发人员将数据构建成可以更容易理解的概念，如“顾客”和“产品”。
它也提供了更加健壮的关系处理方式，使得在两个表中的相互关联的数据可以更加容易地建模和访问，并且可以应用在大型数据库中，以支持高级分析。
对于一个数据库应用系统而言，采用哪种模型一般取决于应用程序的目的和功能，开发人员常常倾向于使用可以有效地支持和管理具有特定特性的数据库模型。
因此，选择数据库模型的方式需要考虑其功能，性能和扩展性，以及表示数据的最佳方式。
系统数据库概念模型设计
系统数据库概念模型设计介绍在计算机系统中，数据库是一种用于储存和组织数据的系统。
概念模型设计是数据库设计过程中的一环，它用于描述数据库的结构、组织和数据的关系。
本文将详细讨论系统数据库概念模型设计的过程和要点。
数据库概念模型数据库概念模型是用于描述数据库中数据存储和结构的方式。
它不依赖于任何特定的数据库管理系统或实现细节，而是提供了一种抽象的视图。
数据库概念模型通常包括实体-关系模型（Entity-Relationship Model）和层次模型（Hierarchical Model）等。
实体-关系模型实体-关系模型是一种用于描述实体之间关系的数据模型。
在实体-关系模型中，实体可以表示具体的对象，例如人、产品等，它们具有各自的属性，比如姓名、价格等。
关系表示实体之间的联系，例如人和产品之间的购买关系。
实体-关系模型使用图形符号来表示实体和关系，其中矩形表示实体，椭圆形表示属性，菱形表示关系。
层次模型层次模型是一种以树状结构组织数据的数据模型。
在层次模型中，数据按照父子关系进行组织，每个节点可以有多个子节点。
根节点表示顶级数据，叶节点表示最底层的数据。
层次模型适合描述具有明确层级关系的数据，例如文件系统中的文件夹和文件。
系统数据库概念模型设计的步骤系统数据库概念模型设计过程通常包括以下步骤：需求分析、概念模型设计、验证和修改。
需求分析在需求分析阶段，设计人员与用户讨论并确定数据库所需的功能和数据要求。
设计人员需要了解业务流程、数据流转和数据关系，以便能够准确理解用户需求和设计数据库的结构。
概念模型设计在概念模型设计阶段，设计人员使用合适的数据模型来描述数据库的结构和关系。
设计人员可以使用实体-关系模型等工具来绘制概念模型的图示，以便更好地展示实体、属性和关系之间的关系。
实体识别和属性设计在设计实体时，设计人员需要确定具体的实体类型，并为每个实体类型定义属性。
属性是实体具有的特征或性质，例如人的属性可以包括姓名、性别、年龄等。
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Microsoft SQL Server Oracle DB2 其他DBMS
1.3数据管理技术的发展
本节主要问题：数据库系统和文件系统的主要区别和联系
数据管理技术的发展
数据管理随着计算机软硬件技术的发展而不断发 展，经历了以下三个阶段： – 人工管理阶段：50年代中期以前； – 文件系统阶段：50年代后期到60年代中期之
什么是数据（Data）？
数据是原始事实，数据是描述事物的符号记录，数 据是用符号记录下来的可以区别的信息。 例：（张三，男，27，1982，贵州，软件工程，2009） 语义：
张三是一个大学生，1982年出生，今年27岁，男性， 贵州人，2009年考入软件工程专业。
数据的形式还不能完全表达其内容，需要经过解释， 也就是对数据含义进行说明，数据的含义称为数据的语 义，数据与其语义是不可分的。
数据库技术
讲义
云南大学软件学院 梁志宏
任务名称 开会 业务学习 出差
开始时间 2010/1/4 14:00 2010/1/5 14:00
2010/1/6 0:00
结束时间 2010/1/4 16:00 2010/1/5 16:00
2010/1/7 0:00
1、为什么要学习数据库：
- 应用：广泛，无处不在 - 系统：打开黑匣子
间； – 数据库系统阶段：60年代后期开始
1.3.1 人工管理阶段
1) 不保存 2) 无软件管理，由应用程序直接管理 3) 不共享 4) 无独立性
应用程序1 应用程序2
数据组1 数据组2
应用程序n
数据组n
1.3.2 文件系统阶段
1) 长期保存 2) 文件系统管理数据 3) 共享差 4) 冗余度大 5) 独立性差
什么是数据库管理系统Database Management System ？
数据库管理系统是用于建立、使用和维护数据库 的一组软件，简称DBMS。
1.1.3 数据库系统
什么是数据库系统（ Database System, DBS ）？ DBS是指在计算机系统中引入数据库之后的系统： 一般由数据库、数据库管理系统及其开发工具、 应用系统、数据库管理员(Database Administrator, DBA)和最终用户构成。即：
DBS = DB + DBMS + Application + DBA + End User
在一般不引起混淆的情况下常常把数据库系统 简称为数据库。
数据库应 用程序
数据库管 理系统
DBMS
•创建并处理窗体 •创建并传递窗体 •创建并处理报表 •执行应用逻辑 •控制应用程序
•创建数据库 •创建表 •创建支持结构 •读取数据库数据 •更新数据库数据 •维护数据库结构 •强制规则 •并发性控制 •安全性支持 •备份和恢复
应用程序1
应用程序2 应用程序n
文件 系统
FS
文件1 文件 2
文件 n
1.3.3 数据库系统阶段
1) 数据结构化 2) 共享程度好，冗余度低，容易扩充 3) 独立性高 4) DBMS统一管理和控制
应用程序1 应用程序2
应用程序n
数据库管 理系统
DBMS
数据库
文件系统到数据库系统 示例
Custom
1.3 桌面数据库系统和企业数据库系统
桌面数据库系统
数据库应 用程序
数据库管 理系统
DBMS
Microsoft Access 或其他私有DBMS
数据 库
企业数据库系统
数据库应用程序A Java代码
数据库应用程序B C#代码
数据库应用程序C HTML和VB脚本
数据库管 理系统
DBMS
数数库数据库数库据据库据
数据库系统
数据 库
1.2 数据库的类型
按用户数量分：
✓ 单用户数据库（single-user database） ✓ 多用户数据库（multiuser database）
• 工作组数据库（workgroup database）< 50Users • 企业数据库（enterprise database） > 50Users
每一文件都必须有自己的由程序组成的文件管理系统，至 少有5各基本操作：
数ห้องสมุดไป่ตู้库站点的位置分：
✓ 集中式数据库（centralized database） ✓ 分布式数据库（distributed database）
按数据库使用方式分：
✓ 事务数据库（transactional database）或 生产数据库（production database）
✓ 数据仓库数据库（data warehouse database
select t1.f1, t2.f2 from t1,t2 where t1.f2=t2.f3
2、方法：强调设计
- 保障优秀数据的可用性 - 设计可以提供良好的交流手段 - 熟悉数据库设计技能可以促进对当前数据库技术
的理解
第1章 数据库系统
本章主要学习内容 - 数据系统的基本概念 - 数据库的类型 - 数据库管理技术的发展
什么是信息（Information） ？
信息是处理过的、并以有意义的形式给出的数据，信 息是通过处理数据产生。
1.1.2 数据库和数据库管理系统
什么是数据库Database？
所谓数据库就是指有组织的、可共享的、相互有 关联的数据集合，简称DB。
对于关系数据库来说： - 终端用户数据：终端用户感兴趣的原始事实 - 元数据（metadata）：关于数据结构的数据
文 件
Agent
文 件
数据、字段、记录、文件
保险公司数据文件
随着文件数量的增多，逐渐演变成一个下图所示的小型文件 系统。
伴随文件系统的第一个也是最显著的问题是，即使最简单 的数据检索任务也需要用3GL（third-generation language， 第3代语言）进行大量编程。3GL要求程序员既要指定必须做 什么，又要指定如何做。3GL的实例包括COBOL、BASIC和 FORTRAN。
数据库应 用程序
数据库管 理系统
DBMS
数据 库
数据库系统
1.1 四个基本概念
数据（Data） 数据库（Database,简称DB） 数据库管理系统（Database Management
System，简称DBMS） 数据库系统（Database System，简称DBS）
1.1.1 数据（Data）与信息（Information）