数据库系统原理绪论PPT课件

1本章内容 数据库系统概述 数据模型 数据库系统结构第1页/共43页21-1数据库系统概述 术语 数据管理技术的发展 数据库系统的特点第2页/共43页3数据库系统概述术语什么是数据库 长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的、互相关联的数据的集合。 是一个持久数据的集合。第3页/共43页4数据库系统概述术语数据库管理系统 DBMS DataBase Management System 系统软件 一组用以管理、维护、访问数据库的程序 基本目标 提供一个可以方便地、有效地存取数据库信息的环境。第4页/共43页5数据库系统概述术语数据库系统 在计算机系统中引入数据库后的系统 数据库 DBMS 应用系统 数据库管理员 用户第5页/共43页6数据库系统概述术语数据库最终用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统数据库管理员DBA应用程序员数据库系统的构成数据库系统的构成第6页/共43页7数据管理技术的发展 文件系统 数据库系统第7页/共43页8数据管理系统的特点 结构化 高共享、低冗余 独立性强 统一管理 DBMS第8页/共43页91-2 数据模型 数据模型 现实世界数据特征的抽象 是用来描述数据的一组概念和定义 数据库系统基于某种数据模型 抽象、表示、处理数据和信息 要求 较好地模拟现实世界 能在计算机上实现 易于理解第9页/共43页10数据模型的要素 数据结构 是所研究的对象类型的集合 数据、数据间的联系 数据操作 定义在数据上的操作 数据的约束条件 一组完整性规则的集合 数据及其联系所具有的制约和依存规则第10页/共43页11数据模型的要求要求 较好地模拟现实世界 能在计算机上实现 易于理解第11页/共43页12数据模型的种类 概念数据模型(DBMS无关) 面向用户、面向现实世界的数据模型 反映现实世界的对象及其联系，概念化结构 逻辑数据模型(DBMS相关) 反映数据的逻辑结构 物理数据模型(DBMS/OS相关) 反映数据的存储结构第12页/共43页13认识抽象现实世界信息世界机器世界计算机世界转换概念模型（信息模型）DBMS支持的数据模型它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。不依赖于具体的计算机系统它是按计算机的观点对数据进行建模，主要用于DBMS的实现。有网状、层次、关系、面向对象等。数据模型的联系第13页/共43页14数据库的设计过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 设计物理结构 物理实现第14页/共43页15数据库的设计过程 需求收集和分析 用户关心什么 用户要什么结果 设计概念结构 设计逻辑结构 设计物理结构 物理实现第15页/共43页16数据库的设计过程 需求收集和分析 设计概念结构 存什么 关系（联系）如何，概念数据模型 E/R图、OO定义 设计逻辑结构 设计物理结构 物理实现第16页/共43页17数据库的设计过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 用什么逻辑数据模型 数据库的模式（database schema） 用户子模式 设计物理结构 物理实现第17页/共43页18数据库的设计过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 设计物理结构 数据怎么存，物理数据模型 根据DBMS产品、环境特点 物理实现第18页/共43页19数据库的设计过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 设计物理结构 物理实现 运行DDL 装入测试数据 应用程序第19页/共43页20概念数据模型 是现实世界到机器世界的一个中间层次 用作数据库概念设计的数据模型 面向用户，对现实世界的抽象，信息世界的建模，试图有效和自然地模拟现实世界 常见的概念模型 实体-联系数据模型(E-R) 面向对象数据模型(OO)第20页/共43页21实体-联系数据模型 E-R(Entity-Relationship Data Model) 出发点 世界由一组称作实体的基本对象及这些对象间的联系组成 E-R模型是一种语义模型，力图表达数据的意义第21页/共43页22E-R模型中的术语 实体 客观存在并可相互区别的事物 如：学生、雇员. 属性 实体所具有的某一特性 如：学号、姓名、年龄.第22页/共43页23E-R模型中的术语 码 唯一标识实体的属性集 如：学号、身份证号码 其任意真子集不具有此性质 域 属性的取值范围就是该属性的域 如：年龄取值.第23页/共43页24E-R模型中的术语 实体型 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，这种形式就是实体型 如：学生（学号，姓名，年龄） 实体集 同型实体的集合 如：全体学生 联系 实体间的相互关联第24页/共43页25E-R模型中的术语 联系的映射基数 某实体集与另一实体集相联系的实体数目 一对一 一对多 多对多第25页/共43页261:1 一对一 A中的每个实体至多与B中的一个实体相联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B有一对一的联系，记为1：1 如班级与正班长a1a2a3b1b2b3第26页/共43页271:N 一对多 A中的每个实体可以与B中个实体相联系，反之，对于B中的每个实体至多同A中的一个实体相联系，则称实体集A与实体集B有一对多的联系，记为1：n 如班级与学生、系与学生a1a2b1b2b3b4第27页/共43页28M:N 多对多 A中的每一个实体，可以与B中任意个实体相联系；反之，B中的每一个实体，也可以与A中任意个实体相联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记为m:n 如学生与课程a1a2b1b2b3b4a3a4第28页/共43页29联系的表示第29页/共43页30E-R数据模型的表示 E-R图 矩形：实体型（实体集） 椭圆：属性 菱形：联系 学生-课程第30页/共43页31E-R数据模型的表示学号姓名年龄课号课名教师成绩学生选课课程第31页/共43页32逻辑数据模型 是用户从数据库所看到的数据模型 反映数据的逻辑结构、数据结构 倾向于计算机世界 DBMS常以其所用的逻辑数据模型来分类第32页/共43页33逻辑数据模型 四类逻辑数据模型 层次 网状 关系 面向对象第33页/共43页34关系数据模型数据结构 扁平的二维表，由行/列组成 表(关系)实体集 行(元组)实体 列(属性)属性 关系模式:对关系的描述 关系名(属性1,属性2,属性n)第34页/共43页35关系数据模型数据结构第35页/共43页36关系数据模型操作 集合操作，操作数和操作结果均为关系(元组的集合) 查询 插入 删除 修改 与路径无关第36页/共43页37关系数据模型约束 完整性约束 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性第37页/共43页381-3数据库系统结构 DBMS角度 内部体系结构 最终用户角度 外部体系结构第38页/共43页39数据模型与数据模式 数据模型 是描述数据的手段 如同程序设计语言 数据模式 用给定的数据模型对具体数据的描述 如同编写出的程序 数据库模式 全体数据的逻辑结构和特征的描述第39页/共43页40数据库系统的三级模式结构 外模式 子模式/用户模式（有多个） 数据安全 模式 逻辑模式，全体数据的逻辑结构和特征的描述（只有一个） 内模式 存储模式，物理数据模型的特定模式，物理结构、存储方式第40页/共43页41数据库系统的三级模式结构第41页/共43页42映射与数据独立性 外模式/模式映射数据的逻辑独立性 模式/内模式数据的物理独立性第42页/共43页43感谢您的观看！第43页/共43页