资源简介

(共31张PPT)
第1章 数据库的基本概念
——数 据 库
01
数据库系统
1．数据库
2．数据库系统
1．数据库
数据库（DB）是存放数据的仓库。这些数据存在一定的关联，并按一定的格式存放在计算机上。从广义上讲，数据不仅包含数字，还包括文本、图像、音频、视频等。
例如，把一个学校的学生、课程、学生成绩等数据有序地组织并存放在计算机内，就可以构成一个数据库。因此，数据库是由一些持久的相互关联数据的集合组成，并以一定的组织形式存放在计算机的存储介质中。数据库是事务处理、信息管理等应用系统的基础。
2．数据库系统
数据、数据库、数据库管理系统与操作数据库的应用程序，加上支撑它们的硬件平台、软件平台和与数据库有关的人员一起构成了一个完整的数据库系统。图1.1描述了数据库系统的构成。
02
数 据 模 型
1. 常见的数据模型
2. 其他数据模型
3. 流行关系数据库产品
1. 常见的数据模型
（1）层次模型
层次模型是最早用于商品数据库管理系统的数据模型。它以树状层次结构组织数据。树形结构的每个节点表示一个记录类型，记录之间的联系是一对多的。位于树形结构顶部的节点称为根节点，层次模型有且仅有一个根节点。根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点。图1.2所示为某学校按层次模型组织的数据示例。
1. 常见的数据模型
（2）网状模型
网状模型可以看作是层次模型的一种扩展。它采用网状结构组织数据，每个节点表示一个记录类型，记录之间的联系是一对多的。一个节点可以有一个或多个父节点和子节点，这样，数据库中的所有数据节点就构成了一个复杂的网络。图1.3所示为按网状模型组织的数据示例。
1. 常见的数据模型
（3）关系模型
关系模型是目前应用最多、最为重要的一种数据模型。关系模型建立在严格的数学概念基础上，以二维表格（关系表）的形式组织数据库中的数据，二维表由行和列组成。从用户观点看，关系模型是由一组关系组成的，关系之间通过公共属性产生联系。每个关系的数据结构是一个规范化的二维表，所以一个关系数据库就是由若干个表组成的。图1.4所示为按关系模型组织的数据示例。
2. 其他数据模型
随着信息管理内容的不断扩展和新技术的层出不穷，数据库技术面临着前所未有的挑战。面对新的数据形式，除了层次模型、网状模型、关系模型，人们提出了丰富多样的数据模型，例如面向对象模型、半结构化模型等。同时也提出了众多新的数据库技术（XML 数据管理、数据流管理、Web 数据集成、数据挖掘等。
3. 流行关系数据库产品
关系数据库分为两类：一类是桌面数据库，另一类是客户/服务器数据库。
一般而言，桌面数据库用于小型的、单机的应用程序，它不需要网络和服务器，实现起来比较方便，但它只提供数据的存取功能。例如Access、FoxPro、Excel和dBase等。
客户/服务器数据库主要适用于大型的、多用户的数据库管理系统，包括两部分：一部分驻留在客户机上，用于向用户显示信息及实现与用户的交互；另一部分驻留在服务器中，主要用来实现对数据库的操作和对数据的计算处理。
03
关系型数据库语言
关系型数据库语言
关系型数据库除了通过DBMS操作外，还可用关系型数据库的标准语言—SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）操作。SQL语言是用于关系数据库查询的结构化语言，功能包括数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制4部分。
一般来说，关系型数据库管理系统均支持SQL语言，但每家关系型数据库管理系统都对SQL语言的功能进行了扩展。例如，SQL Server数据库系统支持的是Transact-SQL（简称T-SQL），而Oracle数据库所使用的SQL语言则是PL-SQL。所以，不同数据库管理系统之间的SQL语言不能完全通用。
第1章 数据库的基本概念
——数据库设计
01
概念结构设计
1．一对一的联系（1 : 1）
2．一对多的联系（1 : n）
3．多对多的联系（m : n）
概念结构设计
实体集“学生”和实体集“课程”之间存在“选课”的关系，通常把这类关系称为“联系”，将实体集及实体集联系的图称为E-R模型。E-R模型的表示方法如下。
（1）实体集采用矩形框表示，框内为实体名。
（3）实体间的联系采用菱形框表示，联系以适当的含义命名，名字写在菱形框中，用无向边将参加联系的实体矩形框分别与菱形框相连，并在连线上标明联系的类型，即1︰1、1︰n或m︰n。
（2）实体的属性采用椭圆框表示，框内为属性名，并用无向边与其相应实体集连接。
（4）如果一个联系有属性，则这些属性也应采用无向边与该联系相连接起来。
1．一对一的联系（1 : 1）
A中的一个实体至多与B中的一个实体相联系，B中的一个实体也至多与A中的一个实体相联系。例如，“班级”与“班长”这两个实体集之间的联系是一对一的联系，因为一个班只有一个班长，反过来，一个班长只属于一个班。“班级”与“班长”两个实体集的E-R模型如图1.5所示。
2．一对多的联系（1 : n）
A中的一个实体可以与B中的多个实体相联系，而B中的一个实体至多与A中的一个实体相联系。例如，“班级”与“学生”这两个实体集之间的联系是一对多的联系，因为，一个班可有若干学生，反过来，一个学生只能属于一个班。“班级”与“学生”两个实体集的E-R模型如图1.6所示。
3．多对多的联系（m : n）
A中的一个实体可以与B中的多个实体相联系，而B中的一个实体也可与A中的多个实体相联系。例如，“学生”与“课程”这两个实体集之间的联系是多对多的联系，因为，一个学生可选多门课程；反过来，一门课程可被多个学生选修，每个学生选修了一门课以后都有一个成绩。“学生”与“课程”两个实体集的E-R模型如图1.7所示。
02
逻辑结构设计
1．（1 : 1）联系的E-R图到关系模式的转换
2．（1 : n）联系的E-R图到关系模式的转换
3．（m : n）联系的E-R图到关系模式的转换
1．（1 : 1）联系的E-R图到关系模式的转换
对于（1 : 1）的联系，既可单独对应一个关系模式，也可以不单独对应一个关系模式。
（1）联系单独对应一个关系模式，则由联系属性、参与联系的各实体集的主码属性构成关系模式，其主码可选参与联系的实体集的任一方的主码。
例如，图1.5描述的“班级（bjb）”与“班长（bzb）”实体集通过“属于（syb）”联系的E-R模型可设计如下关系模式：
bjb（班级编号，院系，专业，人数）
bzb（学号，姓名）
syb（学号，班级编号）
（2）联系不单独对应一个关系模式，联系的属性及一方的主码加入另一方实体集对应的关系模式中。
例如，图1.5的E-R模型可设计如下关系模式：
bjb（班级编号，院系，专业，人数）
bzb（学号，姓名，班级编号）
或者
bjb（班级编号，院系，专业，人数，学号）
bzb（学号，姓名）
2．（1 : n）联系的E-R图到关系模式的转换
对于（1 : n）的联系既可单独对应一个关系模式，也可以不单独对应一个关系模式。
（1）联系单独对应一个关系模式，则由联系的属性、参与联系的各实体集的主码属性构成关系模式，n端的主码作为该关系模式的主码。
例如，图1.6描述的“班级（bjb）”与“学生（xsb）”实体集的E-R模型可设计如下关系模式：
bjb（班级编号，院系，专业，人数）
xsb（学号，姓名，性别，出生时间，专业，总学分，备注）
syb（学号，班级编号）
（2）联系不单独对应一个关系模式，则将联系的属性及1端的主码加入n端实体集对应的关系模式中，主码仍为n端的主码。
例如，图1.6“班级（bjb）”与“学生（xsb）”实体集E-R模型可设计如下关系模式：
bjb（班级编号，院系，专业，人数）
xsb（学号，姓名，性别，出生时间，专业，总学分，备注，班级编号）
3．（m : n）联系的E-R图到关系模式的转换
对于（m : n）的联系，单独对应一个关系模式，该关系模式包括联系的属性、参与联系的各实体集的主码属性，该关系模式的主码由各实体集的主码属性共同组成。
例如，图1.7描述的“学生（xsb）”与“课程（kcb）”实体集之间的联系可设计如下关系模式：
xsb（学号，姓名，性别，出生时间，专业，总学分，备注）
kcb（课程号，课程名称，开课学期，学时，学分）
cjb（学号，课程号，成绩）
关系模式cjb的主码是由“学号”和“课程号”两个属性组合构成的，一个关系模式只能有一个主码。
03
物理结构设计
物理结构设计
数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构。数据库的物理结构设计通常分为2步：
（1）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构；
（2）对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率。
第1章 数据库的基本概念
——数据库应用系统
01
C/S模式应用系统
C/S模式应用系统
客户-服务器（C/S）模式应用系统操作数据库方式如图1.8所示。由于应用程序直接与用户打交道，而数据库管理系统不直接与用户打交道，因而应用程序被称为“前台”，而数据库管理系统被称为“后台”。
C/S模式应用系统
应用程序和数据库管理系统可以运行在同一台计算机上（单机方式），也可以运行在网络方式下。在网络方式下，数据库管理系统在网络上的一台主机上运行，应用程序可以在网络上的多台主机上运行，即一对多的方式。例如，用Visual Basic开发的客户-服务器（C/S）模式学生成绩管理系统的学生信息输入界面如图1.9所示。
02
B/S模式应用系统
B/S模式应用系统
基于Web的数据库应用采用三层客户-服务器模式，也称为B/S结构。第一层为浏览器，第二层为Web服务器，第三层为数据库服务器。浏览器是用户输入数据和显示结果的交互界面。用户在浏览器表单中输入数据，然后将表单中的数据提交并发送到Web服务器。Web服务器应用程序接收并处理用户的数据，通过数据库服务器，从数据库中查询需要的数据并返回给Web服务器。Web服务器再把返回的结果插入HTML页面，传送到客户端，在浏览器中显示出来。三层客户-服务器结构如图1.10所示。
B/S模式应用系统
目前，流行的开发B/S结构应用数据库的工具主要包括、JavaEE、PHP等。例如，用开发的三层客户-服务器（B/S）模式的学生成绩管理系统中，学生增加/删除页面如图1.11所示。

展开更多......

收起↑