数据库系统之逻辑结构
数据库设计之逻辑结构设计

? 将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系 模式。
E-R图向关系模型的转换(续)
? 转换原则⒈ ( 一个实体型转换为一个 关系模式。)
– 关系的属性:实体型的属性 – 关系的键:实体型的键
例,学生实体可以转换为如下关系模式: 学生(学号,姓名,出生日期,所在系, 年级,平均成绩)
数据库设计
逻辑结构设计
逻辑结构设计
? 逻辑结构设计的任务
– 概念结构是各种数据模型的共同基础
– 为了能够用某一 DBMS实现用户需求,还必须 将概念结构进一步转化为相应的数据模型,这 正是数据库逻辑结构设计所要完成的任务。
逻辑结构设计
? 逻辑结构设计的步骤
– 将概念结构转化为 关系、网状、层次或其他数 据结构模型
数据模型的优化(续)
例:在关系模式 学生成绩单(学号,英语,数学,语文,平均成绩)
中存在下列函数依赖: 学号→英语 学号→数学 学号→语文 学号→平均成绩 (英语, 数学, 语文)→平均成绩
数据模型的优化(续)
?
显然有:
?
学号→(英语,数学,语文)
? 因此该关系模式中存在传递函数信赖,是 2NF关 系。
学生.学号→选修.学号
数据模型的优化(续)
⒉ 对于各个关系模式之间的数据依赖进行极 小化处理,消除冗余的联系。
数据模型的优化(续)
⒊ 按照数据依赖的理论对关系模式逐一 进行分析,考查是否存在部分函数依 赖、传递函数依赖、多值依赖等,确 定各关系模式分别属于第几范式。
例如经过分析可知,课程关系模式属于 BC范式。
E-R图向关系模型的转换(续)
例,“拥有”关系模式:
拥有(学号,性别)
什么是数据库的逻辑结构概念结构和物理结构

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关系数据库的数据逻辑结构

关系数据库的数据逻辑结构1.表:在关系数据库中,数据以表的形式进行组织,每个表都有一个唯一的名称,并包含一组定义好的列。
表的名称用于标识该表,列定义了表中的每个属性的类型和名称。
2.列:每个表由一组列组成,每个列都有一个唯一的名称,并定义了该列存储的数据类型。
列是表中的属性,用于描述表中的一些特定的数据。
3.行:表中的每一行都表示了一个实体或记录,也被称为元组。
每一行包含了该表中每个列对应的具体数据。
4.主键:主键是表中用于唯一标识每一行的一列或一组列。
主键的值必须是唯一的,不能重复,并且不能为空。
主键的作用是确保每一行都可以被唯一标识和访问。
5.外键:外键是一个表中的列,它与另一个表的主键相关联。
外键约束用于维护表之间的关系,它确保相关联的两个表的数据一致性。
外键可以用于建立表之间的关系,实现表之间的连接和数据的一致性。
6.索引:索引是一种数据结构,用于加速数据库的查询操作。
索引基于表中的列存储并排序数据,以便快速定位符合查询条件的数据。
使用索引可以提高查询的性能,减少数据库的IO操作。
7.视图:视图是一种虚拟的表,它由一个或多个表的列组成。
视图本身并不存储数据,而是基于原始表的查询结果动态生成。
视图可以简化复杂的查询操作,隐藏表中的敏感信息,并提供数据的安全性。
8.关系:以上是关系数据库的数据逻辑结构的主要内容。
通过将数据组织成表、列、行等结构,关系数据库实现了数据的有效组织和管理,提供了强大的数据查询和处理功能。
掌握关系数据库的数据逻辑结构对于设计和使用数据库系统非常重要。
数据库文件的逻辑结构形式

数据库文件的逻辑结构形式
数据库文件的逻辑结构形式有以下几种:
1. 层次结构:数据库文件以层次结构的形式组织,其中每个层级都有一个父节点和多个子节点。
这种结构形式适用于有明确定义的父子关系的数据。
2. 网状结构:数据库文件以网状结构的形式组织,其中多个数据元素可以相互连接。
每个数据元素可以有多个关联的数据元素,形成一个复杂的关系网络。
3. 关系结构:数据库文件以关系结构的形式组织,其中数据以表的形式存储,每个表由多个字段组成,每个字段对应一个数据项。
表之间通过关系建立连接,实现数据的关联和查询。
4. 对象结构:数据库文件以对象结构的形式组织,其中数据以对象的形式存储,每个对象包含多个属性和方法。
对象之间可以相互关联,形成复杂的数据模型。
这些逻辑结构形式可以根据具体的需求和数据模型选择和设计,不同的结构形式适用于不同的应用场景和数据类型。
数据库的逻辑结构

数据库逻辑存储结构数据库的物理存储结构对应一系列的物理文件,这部分主要描述的是数据存储的实际位置,不过数据如果存储,是以什么结构存储到数据文件中,则取决于数据库的逻辑存储结构.Oracle数据库在执行操作时,并不是以数据文件为单位,而是从逻辑上定义出一组结构,操作的数据可以一步步细分不同的存储单元,oracle 操作数据的过程,实际上就是对这些不同级别的存储单元进行维护和管理的过程.逻辑存储概述--块(block)块是逻辑存储结构中最小存储单位,所有数据的存储都是以块为单位进行.初始化参数文件中BLOCK_SIZE来指定一个块的大小,也就是说oracle的块大小在数据库创建时指定,一经指定就无法修改,除非重建数据库.--区(extent) 区是oracle数据库的最小分配单位,由一组连续的块组成,这些块在物理上可能并不连续(也就是OS块),但是必需都存在于一个物理文件,单个区在分配时不能跨文件分配(这个文件应该是数据文件).在创建对象时,最少会为该对象分配一个区,这个区叫做初始区(initial extent) 在随着对象的不断扩展,超出初始区后,oracle就会再为其分配扩展区(incremental extent)扩展区不一定要与初始区连续存放,甚至大小也可以与初始区不同,不过扩展区也必需是由连续的块组成.段(segment)从逻辑的角度看,段由一个或多个区组成,它是一个真正逻辑结构.可以将段看作是对象的全部或某个部分例如:一个普通的堆组织表(不含分区,LOB类型及索引等)那么该表就对应一个段,不管这个表中被存放多少记录,它都仍然只对应一个段,不过如果该表创建了索引,那么索引数据会存放专门的索引段,如果该表有LOB类型,LOB数据也会被存入单独的数据段.--表空间(tablespace)从逻辑上定义,是由一个或多个段组成,从物理上定义是由一个或多个数据文件组成.表空间是oracle数据库中空间分配的最大逻辑单位,在往上就是数据库级别.平时进行的创建对象的操作,都是在表空间一级进行.**提示:如创建存储对象时只能指定存储到哪个表空间,而不能指定存储到更细粒度的逻辑结构,如段,区,块.也不能指定存储到某个数据文件中.*注意*:在创建存储对象时,只需要指定存储所在的表空间(如果未指定,则存储到用户当前的默认表空间中),其他一切由oracle自动处理图: 每层结构都是一对多的关系逻辑结构对应关系图--块block oracle对数据文件中存储的空间进行管理就是以数据块(oracle块)为最小单位,oracle中的块在设计时是操作系统块的整倍数,可以设置的值有2KB,4KB,8KB,16KB和32KB--在9i前oracle只有一种数据块大小, 9i后开始,oracle提供多种块大小的支持,按照类别来分,为标准块与非标准块,标准块是在创建数据库时由初始化参数 DB_BLOCK_SIZE指定,该参数一经指定之后无法修改,除非重建数据库;同事DBA在创建表空间时又可以为表空间指定与标准块不同的块大小,这就所谓的非标准块块结构块结构图三思 471 16-5块结构说明数据块头:包含块的一些属性信息,如块的物理位置,块所属的段的类型(如数据段,索引段,回滚段等)表目录:块中存储的数据为表数据,表目录中保存关于这个表的相关信息行目录:块中存储的数据为表数据,表目录中保存数据行的相关信息提示:一个块中可能包含多条表记录,也可能只保存某条记录的一部分,这要视记录的长度及该块的空间分配情况而定.。
关系数据库的数据逻辑结构

关系数据库的数据逻辑结构关系数据库是一种基于关系模型的数据库管理系统,是目前应用最广泛的一种数据库类型。
它采用了一种称为关系模型的数据结构,数据以表的形式进行组织和存储。
在关系数据库中,数据的逻辑结构是一种组织数据的方式,它描述了数据之间的关系和约束条件。
一、表(Table)关系数据库的基本逻辑结构是表,表由行和列组成,行表示数据记录,列表示数据字段。
每一行都有一个唯一的标识符,称为主键,它用来唯一标识一个记录。
表中的每一列都有一个名称和一个数据类型,数据类型决定了该列可以存储的数据类型。
二、键(Key)在关系数据库中,键用来唯一标识表中的记录。
常见的键包括主键、外键和候选键。
主键是表中的唯一标识符,每个记录必须有一个主键值,且主键值不能重复。
外键是表中的一个字段,它引用了另一个表的主键,用来建立不同表之间的关系。
候选键是可能成为主键的字段集合,它们具有唯一性。
三、关系(Relation)关系是指不同表之间的联系和约束。
在关系数据库中,关系可以通过主键和外键来建立。
主键与外键之间的关系称为主外键关系,它用来保证数据的完整性和一致性。
关系还可以通过其他约束条件来定义,例如唯一约束、非空约束等。
四、模式(Schema)模式是指数据库中所有表的结构和关系的描述。
它定义了每个表的名称、列名、数据类型等信息。
模式还可以定义表之间的关系和约束条件,例如主键、外键等。
模式可以用来描述数据库的逻辑结构,它是数据库设计的基础。
五、视图(View)视图是从一个或多个表中导出的虚拟表,它是基于表的数据进行的逻辑操作的结果。
视图可以隐藏底层表的细节,使用户只看到他们需要的数据。
视图可以简化数据访问和操作,提高数据的安全性和完整性。
六、索引(Index)索引是一种数据结构,它可以加快数据的检索速度。
索引可以根据一个或多个列的值来排序和搜索数据。
常见的索引类型包括B树索引、哈希索引等。
索引可以大大提高数据库的查询性能,但也会增加数据的存储和维护成本。
数据结构中的逻辑结构以及物理结构

数据结构中的逻辑结构以及物理结构数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它描述了数据元素之间的关系以及对数据元素进行操作的规则。
在数据结构中,逻辑结构和物理结构是两个重要的概念。
本文将详细介绍数据结构中的逻辑结构和物理结构,并解释它们在计算机科学中的作用和应用。
逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系,也就是数据元素之间的逻辑组织方式。
常见的逻辑结构包括线性结构、树形结构、图形结构等。
下面我们将逐一介绍这些逻辑结构的特点和应用。
首先是线性结构。
线性结构中的数据元素之间存在一对一的关系,数据元素之间是一个前驱和一个后继的关系。
线性结构的常见实现方式有线性表和栈、队列等。
线性结构适用于需要按照一定顺序存储和处理数据的场景,例如排队、堆栈等。
其次是树形结构。
树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系,数据元素之间可以是父子关系或者兄弟关系。
树形结构的一个重要应用是二叉树,它的特点是每个节点最多有两个子节点。
二叉树在计算机科学中有广泛的应用,例如排序算法、数据索引等。
除了二叉树,还有多叉树、平衡树、二叉查找树等树形结构也是常见的数据结构。
最后是图形结构。
图形结构中的数据元素之间存在多对多的关系,数据元素之间不仅可以通过父子关系或者兄弟关系连接,还可以通过其他方式连接,例如边。
图形结构广泛应用于网络、社交关系等领域,可以表示复杂的关联关系。
逻辑结构是对数据元素之间关系的抽象描述,它与具体的实现方式无关。
数据结构的物理结构则是指数据元素在计算机内存中的存储方式。
常见的物理结构有顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构是指数据元素按照其逻辑顺序依次存储在一片连续的存储空间中。
顺序存储结构的优点是可以方便地直接访问任意位置的元素,查找效率高。
缺点是插入和删除元素时需要移动大量元素,效率低下。
链式存储结构是指数据元素通过指针相互连接,在内存中并不连续存储。
链式存储结构的优点是插入和删除元素时只需要修改指针,效率较高。
缺点是访问元素时需要遍历整个链表,查找效率较低。
逻辑结构知识点总结图解

一、基本概念逻辑结构是指数据元素之间的相互关系和约束关系。
它是程序中数据元素之间的相互组织关系。
逻辑结构可以分为线性结构、树形结构和图形结构。
1. 线性结构线性结构是最简单、最基本的逻辑结构,它的特点是数据元素之间是一对一的关系,只存在一个直接前驱和一个直接后继。
线性结构有顺序存储结构和链式存储结构两种。
2. 树形结构树形结构是由n(n≥1)个有限节点组成一个具有层次关系的集合。
树形结构具有以下特点:(1)每个节点有零个或多个子节点;(2)没有父节点的节点称为根节点;(3)每一个非根节点有且只有一个父节点;(4)除了根节点外,每个子节点可以分成多个拥有自己子节点的子树。
树形结构的应用非常广泛,如文件系统、组织结构等都可以用树形结构来描述。
3. 图形结构图形结构是一种较为复杂的逻辑结构,它的特点是数据元素之间是多对多的关系。
图形结构由顶点集合和边集合组成,边是顶点对的有序对,表示两个顶点之间的关系。
图形结构有有向图和无向图两种。
二、线性结构1. 线性结构的基本概念(1)线性结构是指数据元素之间的一对一关系。
(2)线性结构有顺序存储结构和链式存储结构两种。
(3)线性结构的应用领域非常广泛,如线性表、栈、队列等都可以用线性结构来描述。
2. 线性表线性表是由n(n≥0)个数据元素a1,a2,…,an组成的有序序列。
线性表的特点是数据元素之间存在一对一的关系。
(1)初始化线性表;(2)销毁线性表;(3)清空线性表;(4)判断线性表是否为空;(5)获取线性表长度;(6)获取指定位置的元素;(7)插入元素;(8)删除元素;(9)查找元素。
3. 栈栈是一种特殊的线性表,它的特点是只能在表的一端进行插入和删除操作。
栈的基本操作包括:(1)初始化栈;(2)销毁栈;(3)清空栈;(4)判断栈是否为空;(5)获取栈的长度;(6)入栈操作;(7)出栈操作。
4. 队列队列也是一种特殊的线性表,它的特点是只能在表的一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作。
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管理实例和数据库
参数文件
Oracle 9i提供了200多个初始化参数,且每个 初始化参数都有默认值。在使用Oracle Server 时可以根据特定需求设臵相应的值,而大多数 都可以保留默认设臵。 修改或增加初始化参数的原则如下: 1)在修改或增加初始化参数之前,首先检查 该初始化参数是否存在,若存在则直接修改; 若不存在,那么在文件尾部增加一行。
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常用段的类型
数据段:用于存放表的数据,表与数据段是一 一 对应的关系,并且段名与表名完全相同。 索引段:用于存放索引的数据,索引段与索引也 是一 一对应的关系,并且名称相同。 回滚段:用于存放事务所修改数据的旧值。
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区(extent)
是Oracle空间分配的逻辑单位,由相邻的数 据块组成,一个区只能唯一地属于一个数据 文件。 当建立数据对象时,Oracle会为数据对象以 区为单位分配存储空间。 当建立段时,Oracle至少要为其分配一个区, 当段不足以容纳数据对象时,该段会自动扩 展一个区。
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管理实例和数据库
2)每行只能设臵一个参数; 3)字符型参数的值可以用双引号引住,但数 字型参数则不能用引号引住。 4)如果一个初始化参数有多个值,则用逗号 隔开。 5)屏蔽参数可以使用“#”。 在构造Oracle Server之前,首先需要完成的 任务就是建立参数文件。Oracle建议将参数文 件放到Oracle主路径的database子目录下,并 将参数文件名称设臵为: init<SID>.ora 其中 SID为实例标识符。
使用UNIFORM SIZE选项建立局部管理表空间
CREATE TABLESPACE local1 DATAFILE ‘e:\test\local01.dbf’ size 2M EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 128K;
说明:使用该选项建立的表空间所有区的尺寸都是 128K。
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管理表空间
使用AUTOALLOCATE选项建立局部管理表空间
CREATE TABLESPACE local1 DATAFILE ‘e:\test\local01.dbf’ size 2M EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;
说明:使用该选项建立的表空间所有区的尺寸都是64K。
ALTER TABLESPACE users OFFLINE FOR RECOVER;
使表空间联机
ALTER TABLESPACE users ONLINE;
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改变表空间状态
使数据文件脱机 为了恢复被损坏的数据文件,或使指定的数据文件不可用, 可以使数据文件脱机,命令如下ache_size = 25M shared_pool_size = 25165824 log_buffer = 32768 background_dump_dest = e:\test\bdump user_dump_dest = e:\test\udump remote_login_passwordfile = EXCLUDSIVE undo_management = AUTO undo_tablespace = UNDOTBS
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管理实例和数据库
建立实例服务
ORADIM -NEW -SID test -INTPWD test -STARTMODE auto -pfile c:\oracle\ora92\database\inittest.ora
连接到实例
1)在DOS提示符下设臵要连接的实例: set oracle_sid=test 2)在DOS提示符下运行: sqlplus /nolog 3)以特权用户连接:connect sys/test as sysdba 已连接到空例程 SQL>
ORACLE数据库的逻辑结构
1
数据库的逻辑结构
数据库
表空间 数据文件
逻辑
物理
段 区
Oracle块
2
O/S块
表空间(tablespace)
表空间用于组织数据库数据。 从逻辑上讲,数据库是由一个或多 个表空间组成的。 一个表空间只能属于一个数据库。 从物理上讲表空间是由一个或多个 数据文件组成的。
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管理实例和数据库
建立数据库
1、启动实例
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2、建立数据库
CREATE DATABASE test MAXINSTANCES 1 MAXLOGHISTORY 1000 MAXLOGFILES 32 MAXLOGMEMBERS 5 MAXDATAFILES 100 LOGFILE GROUP 1 (‘e:\test\redo1a.log’) SIZE 5M, GROUP 2 (‘e:\test\redo2a.log’) SIZE 5M, DATAFILE ‘e:\test\system01.dbf’ SIZE 100M AUTOEXTEND ON NEXT 10M UNDO TABLESPACE undotbs DATAFILE ‘e:\test\undotbs01.dbf’ SIZE 10M DEFAULT TEMPORARY TABLESPACE temp TEMPFILE ‘e:\test\temp.dbf’ SIZE 10M CHARACTER SET ZHS16GBK;
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管理实例和数据库
建立参数文件
1)复制参数文件 将文件 d:\oracle\admin\oracle\pfile\init.ora复制 到 d:\oracle\ora92\database\inittest.ora 2)编辑初始化参数 db_name = test instance_name = test control_files = e:\test\test01.ctl db_block_size = 8192
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改变表空间状态
使表空部脱机 当建立表空间时,默认状态为ONLINE。对表空间进行备 时应转为OFFLINE,使用如下命令: ALTER TABLESPACE users OFFLINE;
当表空间USERS的数据文件损坏时,为了执行RECOVER TABLESPACE恢复该表空间,必须首先将其转变为脱机状 态,但是在脱机时必须要带有FOR RECOVER选项。
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改变表空间状态
当表空间损坏时,必须要对它进行修复,然后才能使用。表 空间有联机(ONLINE)和脱机(OFFLINE)两种状态,当表空 处于联机状态时,用户可以访问该表空间中的数据对象;而当 表空间处于脱机状态时,用户将无法访问其数据对象。 使表空间脱机的目的是为了对表空间进行维护。
改变表空间状态一般有DBA来完成,若用其它身份则要求用 户必须具有MANAGE TABLESPACE系统权限。
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管理实例和数据库
(3)安装PROFILE 当运行SQL*PLUS或SQL*Worksheet访问Oracle 数据库时,这两个应用工具会访问同义词 PRODUCT_USER_PROFILE取得用户信息。如果未安 装PROFILE,则在登录时会显示警告错误。 安装此包必须以SYSTEM用户运行该脚本。 SQL>CONN system/manager SQL>@%oracle_home%\sqlplus\admin\pupbld.sql
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管理实例和数据库
db_block_size 指定标准数据块尺寸,数据库建立之后 该参数不能修改。 db_cache_size 数据高速缓存所对应的尺寸。 log_buffer 重做日志缓冲区的尺寸。 shared_pool_size 共享池的尺寸。 background_dump_dest 指定后台进程跟踪文件所在目 录。 user_dump_dest 指定用户进程跟踪文件所在目录。 remote_login_password_file 指定特权用户的认证方式。 Undo_management 指定UNDO数据的方式。
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管理实例和数据库
(2)安装PL/SQL包 该包用于封装相关的PL/SQL过程和函数,Oracle提 供了许多系统包。运行catproc.sql脚本会安装所有 PL/SQL系统包,同时也会安装部分数据字典视图,必 须以SYS用户运行该脚本。
SQL>CONN sys/test as sysdba SQL>@%oracle_home%\rdbms\admin\catproc.sql 系统PL/SQL包扩展了数据库的功能,开发人员 可直接在应用程序中引用这些PL/SQL包。
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建立临时表空间
CREATE TEMPORARY TABLESPACE temp02 TEMPFILE ‘e:\test\temp02.dbf ’ SIZE 5M EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 128K;
用于排序操作 不能包含永久对象 区尺寸=SORT_AREA_SIZE*n
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管理表空间
不指定EXTENT MANAGEMENT子句建立局部 管理表空间
CREATE TABLESPACE local1 DATAFILE ‘e:\test\local01.dbf’ size 2M;
说明:如果在建立表空间时不指定EXTENT MANAGEMENT子句时,在Oracle8i中默认为字典管理表 空间。因为局部管理表空间比字典管理表空间具有更好 的性能,所以从Oracle 9i开始不指定此子句时将默认为 局部管理表空间。 区尺寸的大小由Oracle自动分配。
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管理实例和数据库
注意事项:
1)数据库名必须要与参数db_name一致; 2)当建立数据库时,至少要包含两个或两个以上的 重做日志组。 3)必须要注意选择字符集,创建后将无法修改。 4)当启动Oracle server时,如果参数 undo_management=TRUE, 则undo_tablespace所对应的 UNDO表空间必须存在,否则会导致Oracle server无法 启动。 5)在参数文件中指定的:background_dump_dest、 core_dump_dest、user_dump_dest目录应手动建立。