二级C++考试辅导4：数据库.ppt

1、计算机二级C+考试辅导,第4部分：数据库徐品,第四章 数据库设计基础,考试大纲1.数据库的基本概念：数据库，数据库管理系统，数据库系统。2.数据模型，实体联系模型及E-R图，从E-R图导出关系数据模型。3.关系代数运算，包括集合运算及选择、投影、连接运算，数据库规范化理论。4.数据库设计方法和步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的相关策略。,知识点归纳,数据库的定义1.长期存放在计算机内，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。2.数据库是由一个互相关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的程序组成的。,数

2、据库管理系统(DBMS),数据库管理系统是一个帮助用户创建和管理数据库的应用程序的集合。因此，数据库管理系统也就是一个可以帮助完成定义、构造和操纵数据库等处理目的的通用软件系统。其主要功能如下：数据模式定义数据存取的物理构建数据操纵数据的完整性、安全性定义和检查数据库的并发控制和故障恢复数据的服务为完成上述功能，DBMS提供了相应的语言：数据定义语言(DDL)数据操纵语言(DML)数据控制语言(DCL),数据库系统,数据库系统是由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件平台和软件平台等几个部分组成的完整的运行实体。数据库系统的特点数据的集成性数据的高共享性和低冗余性数据的独立性数据统一管理和

3、控制,数据库系统的内部体系结构,三级模式概念模式：数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，全体用户的数据视图外模式：又称为用户模式，是每个用户的局部数据描述，用户的数据视图内模式：又称为物理模式，是数据库物理存储结构和物理存取方法的描述二级映射概念模式到内模式的映射外模式到概念模式的映射,数据模型,数据是现实世界符号的抽象，数据模型是现实世界数据特征的抽象，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表示和操作提供一个抽象的框架。数据模型描述的内容包括三部分：数据结构数据操作数据约束数据模型按不同的应用层次分成三种类型：概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型,实体联系(

4、ER)模型,概念模型是面向现实世界的，其出发点是有效地模拟显示世界，给出数据的概念化结构。实体联系模型是一种广泛使用的概念模型，该模型将现实世界的要求转化为实体、联系和属性等几个基本概念，并用ER图直观地表示出来。,ER模型的基本概念,实体：概念世界中的基本单位，它们是客观存在且能相互区别的事物。凡具有共性的实体可以组成一个集合称为实体集。属性：属性用来描述实体的特征。一个实体可以有多个属性，每个属性可以有值，一个属性的取值范围称为该属性的值域。联系：联系反映概念世界中的实体集之间存在的一定关系。一对一联系(1:1)一对多联系(1:M)多对多联系(M:N),ER图,ER图是实体联系模型的直观图

5、形表示。实体用矩形表示，并在矩形中标明实体的名称。属性用标有属性名称的椭圆表示，而且必须用线将属性与其所属的实现相连。关系用标明关系名称的菱形表示，关系的名称一般是动词。关系将相关的实体连接在一起并在实体旁标注关系的基数。,关系模型,1.关系模型的数据结构在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。在关系数据库管理系统中，数据的外部视图就是关系或表的集合。关系数据库中，每一种关系都有唯一的名称。,关系模型的基本概念,属性：关系中的每一列都称为属性，每一个属性表示了其下数据的含义。表中的每一列在关系范围内有唯一的名称。元组：关系中的行称为元组。元组定义了一组属性值。主码：

6、表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。,域：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。关系模式：对关系的描述。关系名（属性1，属性2，属性n）例如：学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）,关系的基本性质,元组的个数是有限的。列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。不同的列可以出自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。任意两个元组不能完全相同。行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换。分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。,关系模型,2.关系操纵关系模型的数据操纵即建立在关系上的数据操纵，

7、一般有查询、增加、删除及修改四种操作。3.关系模型的约束实体完整性约束参照完整性约束用户自定义完整性约束,关系模型的基本运算,查询选择、投影、连接、并、交、差数据更新插入、删除、更新关系操作的特点集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。,关系操作：插入、删除、更新,关系操作：选择,选择操作：应用于一个关系并产生一个新关系，新关系中的元组是元关系中元组的子集。选择操作根据要求从原关系中选择部分元组，属性的数量保持不变。,关系操作：投影,投影：用于一个关系并产生一个新关系，新关系中的属性是原关系中属性的子集。投影操作中元组的数量保持不变。,关系操作：连接,连接：基于共有属性将两个关系组合。,关系

8、的操作(集合操作：并、交、差),数据库设计,数据库设计的基本任务是根据用户对象的信息需求、处理需求和数据的支持环境设计出数据模式。数据库的设计通常分为几个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。,数据库设计,需求分析：通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统的工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。概念设计：目的是分析数据间内在语义关联，在此基础上建立一个数据库的抽象模型。方法有以下两种：集中式模式设计法视图集成设计法,数据库设计,逻辑设计：主要工作是将ER图转换成指定的RDBMS中的关系模式，并利用规范化理论对逻辑数据模型进行优化。ER图中的实体和联系都可以表示成关系，ER图中的属性也可以转换成关系的属性。物理设计：主要目标是对数据内部物理结构作调整并选择合理的存取路径，以提高数据库访问速度及有效利用存储空间。,数据库管理,数据库的建立数据库的调整数据库的重组数据库安全性控制与完整性控制数据库的故障恢复数据库监控,