《數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章課件（48頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,*,數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章,數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)化過(guò)程概念化形式化用戶計(jì)算機(jī)12/20/,數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用第二章數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用,1,現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)化過(guò)程,學(xué)生,編號(hào),名字,年齡,性別
2、,班級(jí),現(xiàn)實(shí),世界,數(shù)據(jù),世界,信息世界,學(xué)生,概念化,形式化,用戶,計(jì)算機(jī),12/12/2024,2,,現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)化過(guò)程學(xué)生編號(hào)名字年齡性別班級(jí)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)信息世界,現(xiàn)實(shí)世界,由實(shí)際事物組成，事物之間聯(lián)系錯(cuò)綜復(fù)雜,事物和事物特性,信息世界,現(xiàn)實(shí)世界在人腦中的反映,事物和事物特性實(shí)體和實(shí)體屬性,數(shù)據(jù)世界,信息世界數(shù)據(jù)化后的產(chǎn)物,實(shí)體和實(shí)體屬性記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng),數(shù)據(jù)抽象,12/12/2024,3,,現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)抽象6/12/20233ftthdu.edu.,三個(gè)世界中概念的對(duì)應(yīng)關(guān)系：,一個(gè)事物 一類(lèi)事物 事物的各種特性,現(xiàn)實(shí)世界,實(shí)體 實(shí)體集 屬性、域、碼,信息世界,元組 關(guān)系 屬性（字段）、,主碼
3、、外部碼,數(shù)據(jù)世界,認(rèn)識(shí),抽象,轉(zhuǎn)換,12/12/2024,4,,三個(gè)世界中概念的對(duì)應(yīng)關(guān)系：一個(gè)事物 一類(lèi)事物 事物,數(shù)據(jù)模型定義,數(shù)據(jù)模型,是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架,應(yīng)用,概念模型,關(guān)系模型,現(xiàn)實(shí)世界,信息世界,計(jì)算機(jī)世界,抽象化,數(shù)據(jù)化,12/12/2024,5,,數(shù)據(jù)模型定義數(shù)據(jù)模型應(yīng)用概念模型關(guān)系模型現(xiàn)實(shí)世界信息世界計(jì)算,示例,學(xué)生,課程,選修,姓名,學(xué)號(hào),系別,課程名,學(xué)分,主講老師,成績(jī),實(shí)體,聯(lián)系,屬性,m,n,實(shí)體的碼,12/12/2024,6,,示例學(xué)生課程選修姓名學(xué)號(hào)系別課程名學(xué)分主講老師成績(jī)實(shí)體聯(lián)系屬,概念及術(shù)語(yǔ),實(shí)體和實(shí)體類(lèi)型,實(shí)體,：可以相互
4、區(qū)別的客觀事物和概念統(tǒng)一抽象,例：學(xué)生、回扣、醫(yī)療,實(shí)體類(lèi)型，實(shí)體集,：將具有共性的一類(lèi)實(shí)體抽象為實(shí)體類(lèi)型,屬性和域,屬性,：,對(duì)實(shí)體特征的描述,域,：,屬性的取值范圍,同一實(shí)體類(lèi)型所有實(shí)體都具有相同的屬性及相同的對(duì)應(yīng)域，但屬性在域上的取值不一定相同。,12/12/2024,7,,概念及術(shù)語(yǔ)實(shí)體和實(shí)體類(lèi)型6/12/20237ftthdu.,屬性分類(lèi),：,實(shí)體與屬性、原子屬性與組合屬性的劃分存在一定的相對(duì)性，無(wú)絕對(duì)。（這是由于描述事物的抽象層次不同或觀察研究問(wèn)題的角度不同而引起）,實(shí)體碼（,KEY,，實(shí)體標(biāo)識(shí)符，又稱(chēng)實(shí)體鍵）,：能唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或極小屬性組，用,下劃線,標(biāo)出。,分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),分類(lèi)
5、情況,性質(zhì),舉例,屬性,按組成分類(lèi),按取值分類(lèi),原子屬性,組合屬性,單值屬性,多值屬性,屬性不可再分,屬性可以再分,對(duì)應(yīng)域中的元素為單個(gè)值,對(duì)應(yīng)域中的元素為多個(gè)值,性別、顏色,工資、籍貫,一個(gè)人的性別,一個(gè)人的學(xué)校,12/12/2024,8,,屬性分類(lèi)：分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)情況性質(zhì)舉例按組成分類(lèi)原子屬性屬性不可,E-R,圖中：,帶,下劃線,的屬性為,實(shí)體鍵或?qū)嶓w鍵的一部分,組合屬性,用一個(gè),樹(shù)型,表示,多值屬性,用,虛線橢圓,表示或標(biāo)出,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不能處理組合屬性和多值屬性的情況,，實(shí)際操作是要轉(zhuǎn)化成,原子屬性和單值屬性,的情況。,學(xué)生,學(xué)號(hào),姓名,年齡,性別,畢業(yè)學(xué)校,出生日期,年,月,日,1
6、2/12/2024,9,,E-R圖中：學(xué)生學(xué)號(hào)姓名年齡性別畢業(yè)學(xué)校出生日期年月日6/1,聯(lián)系,：,實(shí)體之間的關(guān)系抽象為聯(lián)系,聯(lián)系分類(lèi),1:1,一對(duì)一聯(lián)系,1:n,一對(duì)多聯(lián)系,m:n,多對(duì)多聯(lián)系,12/12/2024,10,,聯(lián)系：實(shí)體之間的關(guān)系抽象為聯(lián)系6/12/202310ftt,聯(lián)系的多樣性,實(shí)體型,B,實(shí)體型,A,聯(lián)系名,實(shí)體型,B,實(shí)體型,A,聯(lián)系名,實(shí)體型,B,實(shí)體型,A,聯(lián)系名,1:1,1:N,M:N,1,n,1,m,n,1,12/12/2024,11,,聯(lián)系的多樣性實(shí)體型B實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型B實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體,對(duì)應(yīng)于關(guān)系模式的一個(gè)具體的表稱(chēng)為,關(guān)系,，又稱(chēng),表（,Table,
7、）,。,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是若干表（關(guān)系）的集合,關(guān)系模式?jīng)Q定其對(duì)應(yīng)關(guān)系的內(nèi)容,每一個(gè)關(guān)系都必須命名（通常取對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式名），且同一關(guān)系數(shù)據(jù)模型中關(guān)系名互不相同。,關(guān)系模式與關(guān)系的聯(lián)系：,關(guān)系模式：型（關(guān)系的結(jié)構(gòu)）、相對(duì)穩(wěn)定,關(guān)系：值（元組的集合）、隨時(shí)間變化,關(guān)系,(Relation),12/12/2024,12,,對(duì)應(yīng)于關(guān)系模式的一個(gè)具體的表稱(chēng)為關(guān)系，又稱(chēng)表（Table）。,元組（,Tuple,）,：,關(guān)系中的每一行稱(chēng)為關(guān)系的一個(gè)元組，又稱(chēng),行（,Row,）,或,記錄,。,一個(gè)關(guān)系可由多個(gè)元組構(gòu)成,一個(gè)關(guān)系中的元組和不相同,屬性（,Attributes,）,關(guān)系中的每一列稱(chēng)為關(guān)系的一個(gè)屬性，又稱(chēng)
8、,列（,Column,）,一個(gè)由,n,個(gè)屬性的關(guān)系稱(chēng)為,n,元關(guān)系,關(guān)系的屬性名就是對(duì)應(yīng)關(guān)系模式的對(duì)應(yīng)屬性名,變域（,Domain,）,關(guān)系中的每一屬性所對(duì)應(yīng)的取值范圍叫屬性的變域，簡(jiǎn)稱(chēng),域,。,域是值的集合，關(guān)系中所有屬性的實(shí)際值均來(lái)自它所對(duì)應(yīng)的域,如整數(shù)的集合、字符串的集合、全體學(xué)生的集合,關(guān)系中每個(gè)屬性都必須有一個(gè)相應(yīng)的域，不同屬性的域可不同也可相同。,12/12/2024,13,,元組（Tuple）：6/12/202313ftthdu.e,2,2,1,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的要素,14,221關(guān)系數(shù)據(jù)模型的要素14,碼和外部碼,碼（又稱(chēng)關(guān)鍵字,key,）,超碼,在一個(gè)關(guān)系中，若某個(gè)屬性組的值對(duì)不
9、同的元組互不相同，則稱(chēng)該屬性組為該關(guān)系的超碼（超關(guān)鍵字）。,候選碼,若某一屬性組是一個(gè)關(guān)系的超碼，但去掉其中任何一個(gè)屬性后就不再是超碼，則稱(chēng)該屬性組為該關(guān)系的候選碼。,候選碼是超碼的最小集合。,只有一個(gè)屬性的超碼一定是候選碼。,合成碼,當(dāng)候選碼包含多個(gè)屬性時(shí)，稱(chēng)該候選碼為合成碼。,候選碼的每個(gè)構(gòu)成屬性稱(chēng)為,主屬性,。,關(guān)系模式的候選碼由所有屬性構(gòu)成，稱(chēng)為,全碼,（,all-key,）。,主碼,為關(guān)系組織物理文件時(shí)通常選用一個(gè)候選碼作為插入、刪除修改、檢索元組的操作變量，被選用的候選碼成為主碼。,主碼一經(jīng)選定通常不變，一個(gè)關(guān)系中只有一個(gè)主碼。,外部碼,如果關(guān)系,R,的某一屬性組不是該關(guān)系本身的候
10、選碼，而是另一個(gè)關(guān)系的候選碼，則稱(chēng)該屬性組是,R,的外部碼。,12/12/2024,15,,碼和外部碼碼（又稱(chēng)關(guān)鍵字,key）6/12/202315ft,表的關(guān)聯(lián),供應(yīng)商號(hào),供應(yīng)商名,所在城市,B01,紅星,北京,S10,宇宙,上海,T20,黎明,天津,Z01,立新,重慶,零件號(hào),顏色,供應(yīng)商號(hào),010,紅,B01,312,白,S10,201,藍(lán),T20,供應(yīng)商關(guān)系,S,（主碼是,“,供應(yīng)商號(hào),”,）,零件關(guān)系,P,（主碼是,“,零件號(hào),”,，,外碼是,“,供應(yīng)商號(hào),”,）,表的關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)表與數(shù)據(jù)表之間使用,相應(yīng)的字段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表的連接,12/12/2024,16,,表的關(guān)聯(lián)供應(yīng)商號(hào)供
11、應(yīng)商名所在城市B01紅星北京S10宇宙上海,數(shù)據(jù)完整性,數(shù)據(jù)須符合的條件或數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,數(shù)據(jù)類(lèi)型準(zhǔn)確無(wú)誤,數(shù)據(jù)的值滿足范圍設(shè)置,同一表格數(shù)據(jù)之間不存在沖突,多個(gè)表格數(shù)據(jù)之間不存在沖突,分類(lèi),實(shí)體完整性,參照完整性,用戶自定義完整性,系統(tǒng)支持,實(shí)體完整性和參照完整性由系統(tǒng)自動(dòng)支持,系統(tǒng)應(yīng)提供定義和檢驗(yàn)用戶定義的完整性的機(jī)制,12/12/2024,17,,數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)須符合的條件或數(shù)據(jù)之間的關(guān)系6/12/2023,實(shí)體完整性（,entity integrity,）,實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性,A,是基本關(guān)系,R,的,關(guān)鍵字,(,KEY),，則屬性,A,不能取空值,.,。,若關(guān)鍵字為屬性集，則其每個(gè)
12、屬性均不能為空值。,如：選修（學(xué)號(hào)，課號(hào)，成績(jī)）學(xué)號(hào)，課號(hào)是,KEY,，則其均不能為空。,18,實(shí)體完整性（entity integrity）實(shí)體完整性規(guī),實(shí)體完整性（,entity integrity,）,說(shuō)明：,1.,實(shí)體完整性是針對(duì)基本關(guān)系而言的。,一個(gè)基本關(guān)系通常對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)實(shí)體集。例：學(xué)生關(guān)系,學(xué)生集合,2.,現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體是可區(qū)分的，具有唯一標(biāo)識(shí),3.,關(guān)系模型中以主碼作為唯一標(biāo)識(shí)。,4.,主碼中的屬性不能取空。,19,實(shí)體完整性（entity integrity）說(shuō),如果關(guān)系,R,2,的外部碼,F,k,與關(guān)系,R,1,的主碼,P,k,相對(duì)應(yīng)，則,R,2,中的每一個(gè)元組的,
13、F,k,值或者等于,R,1,中某個(gè)元組的,P,k,值，或者為空值,意義,如果關(guān)系,R,2,的某個(gè)元組,t,2,參照了關(guān)系,R,1,的某個(gè)元組,t,1,，則,t,1,必須存在,【例】,有關(guān)系,S,（,Sno,Sname,Sex,Dno,）和,DEPT,（,Dno,Dname,）,則關(guān)系,S,在,Dno,上的取值有兩種可能,空值，表示該學(xué)生尚未分到任何系中,若非空值，則必須是,DEPT,關(guān)系中某個(gè)元組的,Dno,值，表示該學(xué)生不可能分到一個(gè)不存在的系中,參照完整性,12/12/2024,20,,如果關(guān)系R2的外部碼Fk與關(guān)系R1的主碼Pk相對(duì)應(yīng)，則R2中,用戶針對(duì)具體的應(yīng)用環(huán)境定義的完整性約束條件
14、,【例】有關(guān)系,S,（,Sno,Sname,Sex,Dno,）,Sno,要求是,8,位整數(shù),Sex,要求取值為“男”或“女”,用戶定義完整性,12/12/2024,21,,用戶針對(duì)具體的應(yīng)用環(huán)境定義的完整性約束條件用戶定義完整性6/,示例,供應(yīng)商號(hào),供應(yīng)商名,所在城市,B01,紅星,北京,S10,宇宙,上海,T20,黎明,天津,Z01,立新,重慶,零件號(hào),顏色,供應(yīng)商號(hào),010,紅,B01,312,白,S10,201,藍(lán),T20,供應(yīng)商關(guān)系,S,（主碼是,“,供應(yīng)商號(hào),”,）,零件關(guān)系,P,（主碼是,“,零件號(hào),”,，,外碼是,“,供應(yīng)商號(hào),”,）,今要向關(guān)系,P,中插入新行，新行的值分別列出
15、如下。哪些行能夠插入？,A,(,037,，,綠,，,null)B,(null,，,黃,，,T20,),C,(,201,，,紅,，,T20,)D,(,105,，,黑,，,B01,),E,(,101,，,黃,，,T11,),若另要求零件的顏色不能為黑色的，上述結(jié)果如何變化？,12/12/2024,22,,示例供應(yīng)商號(hào)供應(yīng)商名所在城市B01紅星北京S10宇宙上海T2,2,2,1,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的要素,2.,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束,操縱：查詢、插入、刪除、修改,完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性,3.,存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系用表表示,物理組織中，表以文件形式存儲(chǔ)，每一個(gè)表
16、對(duì)應(yīng)一種文件結(jié)構(gòu),23,221關(guān)系數(shù)據(jù)模型的要素2.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約,優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)單，表的概念直觀、單一，用戶易理解,非過(guò)程化的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，數(shù)據(jù)請(qǐng)求可以不指明路徑,數(shù)據(jù)獨(dú)立性，用戶只需提出,“,做什么,”,，無(wú)須說(shuō)明,“,怎么做,”,堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),缺點(diǎn),由存取路經(jīng)對(duì)用戶透明，查詢效率不高，速于度慢，需要進(jìn)行查詢優(yōu)化。,采用靜態(tài)數(shù)據(jù)模型。,關(guān)系數(shù)據(jù)模型優(yōu)缺點(diǎn),12/12/2024,24,,優(yōu)點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)模型優(yōu)缺點(diǎn)6/12/202324ftthdu.,關(guān)系代數(shù),關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語(yǔ)言，是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言的一種傳統(tǒng)表達(dá)方式，它,是用對(duì)關(guān)系的運(yùn)算來(lái)表達(dá)查詢的,。,關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算對(duì)象是關(guān)系，運(yùn)算結(jié)果也是關(guān)系。,25,關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語(yǔ)言，是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言的一,關(guān)系代數(shù),2.4.1,傳統(tǒng)的集合運(yùn)算,2.4.2,專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算,2.4.3,關(guān)系代數(shù)運(yùn)算表示方法,26,關(guān)系代數(shù)2.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算 26,2.4.1,傳統(tǒng)的集合運(yùn)算,傳統(tǒng)的集合運(yùn)算是二目運(yùn)算,并（,union,）,兩個(gè)度為,n,的關(guān)系,R1,和,R2,的并記為,R1UR2,，結(jié)果是度為,n,的關(guān)系。該關(guān)
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