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1、数据库原理复习绪论 数据库技术中的四个名词:DB、DBMS、DBS、数据库技术。其概念是不同的。 DB：数据库（Database),DB是统一管理的相关数据的集合。 DBMS：数据库管理系统（Database Management System)，DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。 DBS：数据库系统（Database System),DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据

2、资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。 数据库技术：是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的软件学科。 什么是数据库1信息：是一种重要的资源，信息、能源、材料构成现代社会的三大支柱。特征：来源、感知、存储、加工传递和再生2数据：就是人们为了认识世界，交流信息，而对事物进行描述的符号集合。 3数据库 ：简单的说就是存储数据的仓库，严格意义上讲，数据库就是按一定的组织方式存储在计算机中相关数据的集合。结构化、共享、独立性 数据库的发展1程序管理阶段2文件系统阶段3数据库系统阶段 数据库系统数据库系统组成, 通常由数据库（DB）、硬件、软件、数据库管理员四部分组成。 数据库管理系统1. 数

3、据库的定义功能。2. 数据库运行控制功能。DBMS对数据库的控制主要通过四个方面实现：数据安全性控制、数据完整性控制、多用户环境下的并发控制和数据库的恢复。3. 数据库的维护功能。这一部分包括数据库的初始数据的载入、转换功能、数据库的转储功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析功能，大都由各个实用程序来完成。4. 数据字典（Data Dictionary，记为DD）。数据字典的主要作用是：供数据库管理系统快速查找有关对象的信息。数据库管理系统在处理用户存取时，要经常查阅数据字典中的用户表、外模式表和模式表；供数据库管理员查询，以掌握整个系统的运行情况；支持数据库设计与系统分析。 数据库系统的三

4、级模式：1 外模式2 内模式3 模式4 模式间的映像 数据模型1三个世界 现实世界、信息世界、机器世界 数据描述的三个领域（现实世界、信息世界和机器世界） 信息世界中的几个概念： (1) 实体-即客观存在可以相互区别的事物 (2) 实体集-同类实体的集合 (3) 属性-实体的特性 (4) 实体标识符-唯一标识实体的属性或属性集 机器世界中的四个概念： (1) 字段-标记实体属性的命名单位称为字段或数据项 (2) 记录-字段的有序集合 (3) 文件-同一类记录的汇集 (4) 键(关键码)-能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集。这个概念与实体标识符的概念相对应。 概念的内涵与外延：类型是概念的内

5、涵，而值是概念的外延。 数据描述的两种形式：物理描述和逻辑描述。前者是指数据在存储设备上的存取方式，后者是指程序员或用户用以操作的数据形式。 2数据模型的三要素（1）数据结构（2）数据操作（3）数据的约束条件3实体模型,两个实体间的联系可分为3类： （1）一对一联系（1：1） 如：学校与校长，观众与座位等。 （2）一对多联系（1：n） 如：省与市，学校与系部等。 （3）多对多联系（n：m） 如：学生与课程，教师与课程，师生关系，商店与商品，图书与读者，工厂与产品等。 几种主要的数据模型1 层次数据模型2 网状模型3 关系模型 关系数据模型的数据结构在用户看来，一个关系模型的逻辑结构是一张二维表

6、，它由行和列组成。例如，图2.20中的学生人事记录就是一个关系模型，它涉及下列概念。学号姓名性别系别年龄籍贯1王鹏男计算机系23北京市2李鹏男物理系22上海市3张贴女数学系24天津市关系：对应通常说的表，如图中的这张学生人事记录表；元组：表中的一行即为一个元组；属性；表中的一例即为一个属性，有6列，对应6个属性（学号，姓名，性别，系别，年龄和籍贯）；主码（KEY）：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组，如图2.20中的学号，按照学生学号的编排方法，每个学生的学号都不相同，所以它可以唯一确定一个学生，也就成为本关系的码；域（domain）：属性的取值范围，如人的年龄一般在1-100岁之间。图

7、2.20中学生年龄属性的域应是（1438），性别的域是（男，女），系别的域是一个学校所有系名的集合；分量：元组中的一个属性值；关系模型：对关系的描述，一般表示为： 关系名（属性1，属性2，属性N）例如，上面的关系可描述为： 学生（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用关系来表示的。例如，学生、课程、学生与课程之间的多对多联系在关系模型中可以表示如下：学生（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯） 课程（课程号，学分）选修（学号，课程号，成绩） 关系数据模型的操纵与完整性约束条件关系数据模型的操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据。这些操作必须满足关系的完整性约

8、束条件。关系的完整性约束条件包括3大类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合，而不像非关系模型中那样是单记录的操作方式。另一方面，关系模型把存取路径向用户隐蔽起来，用户只要提出“干什么”或者“找什么”，不必详细说明“怎么干”或者“怎么找”，从而大大的提高了数据的独立性，提高了用户的生产率。 关系数据模型的存储结构关系数据模型中，实体及实体间的联系都用二维表来表示。在数据库的物理组织中，二维表以文件形式存储，每一个二维表通常对应一个表文件。（4）关系数据模型的优缺点关系数据模型具有下列优点：(1) 关系模型与非关系

9、模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上。(2) 关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示。对数据的检索结果也是关系（即表）。所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。(3) 关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性，更好的安全保密性，也简化了编程序的工作和数据库开发建立的工作。 为某百货公司设计一个ER模型。 百货管辖若干个连锁商店，每家商店经营若干商品， 每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。实体类型“商店”的属性有：商店编号，店名，店址，店经理。 实体类型“商品”的属性有：商品编号，商品名，单价，产地。实体类型“职工”的属性有：职工编号，职工

10、名，性别，工资。 在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间，商店销售商品的月销售量。 试画出反映商店、商品、职工实体类型及联系类型的ER图，并将其转换成关系模式集。 实体：商店（商店编号，店名，店址，店经理） 商品（商品编号，商品名，单价，产地） 职工（职工编号，职工名，性别，工资） 联系： SC(商店商品之间1：N的联系，联系属性为“职工参加商店工作的开始时间”。 SE(商店职工之间1：N的联系)，联系属性为“月销售量”。关系模式集： 商店模式（商店编号，店名，店址，店经理） 商品模式（商品编号，商品名，单价，产地，商店编号，月销售量） 职工模式（职工编号，职工名，性别，工资，商店编号，

11、开始时间）第2章 关系数据库 关系模型概述 1关系模型组成关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。关系操作分为两大部分如图所示。查询其它选择 Select增加 Insert投影 Project删除 Delete连接 Join修改 Update除 Divide并 Union交 Intersection差 Difference 2关系操作的特点 关系操作的特点是操作对象和操作结果都是集合。而非关系数据模型的数据操作方式则为一次一个记录的方式。关系数据语言分为三类： (1)关系代数语言：如ISBL； (2)关系演算语言：分为元组关系演算语言(如Alpha，Quel)、域关系演

12、算语言(如QBE)； (3)具有关系代数和关系演算双重特点的语言：如SQL。 关系数据结构及其形式化定义 1域 定义 域是一组具有相同数据类型的值的集合。 2笛卡尔积 定义 设D1，D2，D3，Dn，为任意集合，定义Dl，D2，D3，Dn的笛卡尔积为 D1D2D3Dn(d1，d2，d3，dn)diDi，i1，2，3，n其中每一个元素(dl，d2，d3，dn，)叫做一个n元组(n一tuple)或简称为元组(Tuple)，每一个值di叫做一个分量(Component)，若Di(il，2，n)为有限集，其基数(Cardinal number)为mi(i=l，2，3，n)， 则D1D2D3Dn的基数M

13、为 M, 笛卡尔积可以用二维表来表示。 例 D1=0，1，D2a，b，c 则：D1D2(0，a)，(0，b)，(0，c)，(1，a)，(1，b)，(1，c)用二维表来表示，如图22所示。D1D2000111abcabc 3关系的形式化定义及相关名词定义 D1D2D3Dn的子集叫做在域D1,D2,D3,Dn上的关系，用R(D1,D2,D3,Dn)，称关系R为n元关系。 目或度 这里的R表示关系的名字，n是关系的目或度(Degree)。 候选码 若关系中的某一属性组的值能惟一的标识一个元组，则称该属性组为候选码(Candidate Key)。 主码 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码(P

14、rimaryKey)。主码诸属性称为主属性。不包含在任何候选码中的属性称为非码属性(NonKey attribute)。关系模型的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码(Allkey) 4关系的三种类型 (1)基本关系(通常又称为基本表或基表)，是实际存在的表，它是实际存储数据的逻辑表示 (2)查询表，查询结果对应的表 (3)视图表，是由基本表或其他视图表导出的表，也常称为虚表 关系数据库与关系模式 在数据库中要区分型和值。关系数据库中的型也称为关系数据库模式，是关系数据库的描述。它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常称之为关系数据库。 定义 关系的描述称为关系模式(Relation Schema)。可以形式化的表示为 R(U，D，dom，F) 其中，R表示关系名；U是组成该关系的属性名集合；D是属性的域；dom是属性向域的映像集合；F为属性间数据的依赖关系集合。 通常将关系模式简记为： R(U)或R(Al，A2，A3，An。) 其中R为关系名，A1，A2，A3，An。为属性名，域名、属性向域的映像常常直接说明属性的类型、长度。 例 定义学生与课程关系模式及主码如下：(1) S(Sno，Sname，SD，SA) Key(Sno) (2)