第一章 数据库基本理论.doc

第一章数据库基本理论
本章要点
1、数据库概念模型的表示方法
2、数据库系统的结构
3、数据库技术新进展
教学难点
数据库概念模型的表示方法
数据模型
一、数据库技术的基本概念

1、数据:
是描述事物的符号记录。是数据库中存贮的基本对象。
(1)数字、文字、图形、图象、声音、语言等。1、2、3……,学生的档案记录,……,这些都是数据。
(2)数据的表现形式:学生记录(姓名,性别,年龄,学院)(王红,女,19,计算机科学院)
(3)数据的语义:形式本身并不能完全表达其内容,需要经过语义解释。数据与其语义是不可分的。
2、数据库:
是存放数据的仓库。是指长期存储在计算机内有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可以供各种用户共享。
3、数据库管理系统:
是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。其作用是科学、有效地组织和存储数据,高效地获取和维护数据。
DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一管理和控制,使用户能方便地定义数据和操纵数据,并能够保证数据的安全性、完整性,在多个用户同时使用数据库时进行并发控制,在发生故障后对系统进行恢复。
数据库管理系统的主要功能包括:
(1)数据定义功能
(2)数据操纵功能
(3)数据库的运行管理
(4)数据库的建立和维护功能
4、数据库系统
终端1
终端2
终端3
终端n
应用程序n
(C/C++)
应用程序3
(Visual Foxpro)
应用程序2
(PL/SQL)
应用程序1
(COBOL)
数据库管理员(DBA)
应用程序用户
终端用户
数据库
DBMS
…
…
是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
数据库系统示意图
二、数据模型
数据库存储的是数据,这些数据反映了现实世界中有意义、有价值的信息,数据库不仅反映数据本身的内容,而且也反映数据之间的联系。数据模型就是用来抽象表示、处理现实世界的数据和信息的工具,它是数据中用于提供信息表示和操作手段的形式框架,也是将现实世界转换为数据世界转换为数据世界的桥梁。有关数据模型的基本概念是数据库理论的基础。在介绍几种数据模型之前,先介绍与其相关的一些概念。
信息世界: 概念模型
数据世界: DBMS支持的数据模型
现实世界
现实世界中客观对象的抽象过程
数据联系的描述
(1)现实世界:
是指存在于人脑之外的客观世界。现实世界是客观存在的,
人们管理的对象存在于现实世界之中。在现实世界里,事务及事务之间存在着联系,这种联系也是客观存在的。例如,职工和部门,职工在部门中就职;图书和读者,读者借阅图书;教师、学生、课程,教师为学生授课,学生选修课程并取得成绩;货物和客户,客户订货等等。如果管理的对象较多或者比较特殊,事务之间的联系就可能较为复杂。
(2)概念世界:
概念世界是现实世界在人们头脑中的反映。是对客观事务及其联系的一种抽象描述。它不是现实世界的简单复制,而要经过选择、命名、分类等抽象过程产生概念模型。概念模型是现实世界到机器世界必然经过的中间层次。建立概念模型涉及下面几个术语。
①实体:客观存在并可相互区别事务称为实体。实体可以是实际事物,也可以是抽象事物,还可以是事物之间的联系。比如,一个职工、一个部门属于实际事物;一个部门属于实际事物;一次订货、借阅若干本图书、一场考试则是比较抽象事物。
实体集:具有相同特性实体的集合。例如:全体学生的集合、全体职工的集合、全馆图书等。
实体型:属性的集合表征一种实体的类型。如:可以用学号、姓名、年龄、性别、平均成绩等属性来表征学生这一实体型。
②属性:用于描述实体的某一方面特性的。例如:职工实体用若干属性(职工号、姓名、性别、出生日期、职称)来描述。
属性值:属性的具体取值成为属性值,用以描述一个具体实体。如:属性组合(0986、张洋、男、01/06/53、教授)在教师花名册中就表征了一个具体的人。又如:图书实体用属性(总编号、总分类、书名、作者、单价)来描述,则属性值(0462009、TP311、数据库基础、卢为、)则具体代表了一本数书。
③域:属性的取值范围。例如:年龄的域为大于15小于35的整数,性别的域为(男,女)。
④实体标志符:如果每个属性组合的值能够唯一地标识出实体集中地每一个实体,则可以选择该属性或属性组合作为实体标识符。上例中的“职工号”可以作为实体标识符。由于可能有重明者存在,“姓名”就不宜作实体标识符。
⑤联系:实体集之间的对应关系称为联系