1、二級基礎知識二級基礎知識第四章第四章 數據庫設計基礎數據庫設計基礎全國計算機等級考試v 數據庫技術的目的是有效地管理和存取大數據庫技術的目的是有效地管理和存取大量的數據資源。數據庫技術主要研究如何存儲、量的數據資源。數據庫技術主要研究如何存儲、使用和管理數據，是計算機數據管理技術發展使用和管理數據，是計算機數據管理技術發展的新階段。的新階段。v 近年來，數據庫技術和計算機網絡技術已近年來，數據庫技術和計算機網絡技術已成為當今計算機領域應用廣泛的兩大領域。數成為當今計算機領域應用廣泛的兩大領域。數據庫技術不僅應用于事務處理，并且進一步應據庫技術不僅應用于事務處理，并且進一步應用到情報檢索、人工智

2、能、專家系統、計算機用到情報檢索、人工智能、專家系統、計算機輔助設計等領域。輔助設計等領域。 4.1 數據庫系統的基本概念1、數據、數據庫、數據管理系統、數據、數據庫、數據管理系統數據數據(data)：描述事物的符號記錄（類型和值）：描述事物的符號記錄（類型和值）數據庫數據庫(db)：結構化相關數據的集合：結構化相關數據的集合數據庫管理系統數據庫管理系統(dbms)管理數據庫的系統軟件管理數據庫的系統軟件數據庫管理員（數據庫管理員（dba）數據庫系統數據庫系統(dbs)數據庫應用系統（數據庫應用系統（dbas）v數據庫數據庫是長期存放在計算機內、有組織的、可以表現是長期存放在計算機內、有組織的

3、、可以表現為多種形式的可共享的數據集合。為多種形式的可共享的數據集合。v 數據庫管理系統數據庫管理系統是對數據庫進行管理的系統軟件，它是對數據庫進行管理的系統軟件，它的職能是有效地組織和存儲數據、獲取和管理數據，的職能是有效地組織和存儲數據、獲取和管理數據，接受和完成用戶提出的訪問數據的各種請求。接受和完成用戶提出的訪問數據的各種請求。v 數據庫系統數據庫系統是指擁有數據庫技術支持的計算機系統，是指擁有數據庫技術支持的計算機系統，它可以實現有組織地、動態地存儲大量相關數據，提它可以實現有組織地、動態地存儲大量相關數據，提供數據處理和信息資源共享服務。供數據處理和信息資源共享服務。 2、數據庫系

4、統的發展、數據庫系統的發展文件系統、層次數據庫與網狀數據庫、關系數文件系統、層次數據庫與網狀數據庫、關系數據庫據庫3、數據庫系統的基本特點、數據庫系統的基本特點數據集成性、高共享與低冗余、數據獨立性、數據集成性、高共享與低冗余、數據獨立性、統一的管理與控制統一的管理與控制4、數據為系統的內部結構體系、數據為系統的內部結構體系三級模式：概念模式、外模式（子模式，用戶三級模式：概念模式、外模式（子模式，用戶模式）、內模式（物理模式）模式）、內模式（物理模式）二級映射：概二級映射：概-內內;外外概概4.2 數據模型1、數據模型的基本概念、數據模型的基本概念現實世界、信息世界、計算機世界現實世界、信息

5、世界、計算機世界 通過數學通過數學模型（數據結構、數據操作、數據約束）與模型（數據結構、數據操作、數據約束）與三級模式構成三種數學模型成為三種數據庫三級模式構成三種數學模型成為三種數據庫2、E-R模型（實體聯系模型）模型（實體聯系模型）實體：客觀事物；屬性：事物特性實體：客觀事物；屬性：事物特性聯系：事物間關系（一對一、一對多、多對多）聯系：事物間關系（一對一、一對多、多對多）圖示有映象圖示有映象3、數據庫中最常見的數據模型有三種，它們是：、數據庫中最常見的數據模型有三種，它們是：層次模型（分層）；網狀模型（交織成網絡）；層次模型（分層）；網狀模型（交織成網絡）；關系模型（二維表）。關系模型（

6、二維表）。R1R2R3R4R5R3R1R2R4R5L1L2L3L4L54 4、關系數據庫的基本概念、關系數據庫的基本概念關系：關系：一個關系就是一張二維表，每個關系有一一個關系就是一張二維表，每個關系有一個關系名。在計算機中，一個關系可以存儲為一個關系名。在計算機中，一個關系可以存儲為一個文件。個文件。屬性：屬性：二維表中一列的標題稱為屬性，有時也叫二維表中一列的標題稱為屬性，有時也叫做一個做一個字段字段。域：一個屬性的取值范圍叫做一個域。域：一個屬性的取值范圍叫做一個域。元組：二維表中一橫排所有數據稱為元組，有時元組：二維表中一橫排所有數據稱為元組，有時也叫做一條也叫做一條記錄記錄。 碼：碼

7、：又稱為關鍵字。二維表中的某個屬性，若它又稱為關鍵字。二維表中的某個屬性，若它的值唯一地標識了一個元組，則稱該屬性為侯選的值唯一地標識了一個元組，則稱該屬性為侯選碼。若一個關系有多個碼。若一個關系有多個侯選碼侯選碼，則選定其中一個，則選定其中一個為為主碼主碼，這個屬性稱為主屬性。，這個屬性稱為主屬性。 鍵或碼：區別元組的屬性或屬性集鍵或碼：區別元組的屬性或屬性集主鍵、侯選碼（鍵）、外鍵（碼）、全鍵主鍵、侯選碼（鍵）、外鍵（碼）、全鍵關系操縱：數據查詢、數據刪除、插入、修改關系操縱：數據查詢、數據刪除、插入、修改關系中的數據約束：實體完整性、參照完整性、用關系中的數據約束：實體完整性、參照完整性

8、、用戶定義的完整性（域的完整性）戶定義的完整性（域的完整性）4.3 關系代數關系模型的基本操作：笛卡爾積關系模型的基本操作：笛卡爾積關系模型的基本運算：插入、刪除、關系模型的基本運算：插入、刪除、修改、查詢（選擇、投影、笛卡修改、查詢（選擇、投影、笛卡爾積）爾積）關系代數中的擴充運算：關系代數中的擴充運算：交、除、連接與自然連接交、除、連接與自然連接4.4 數據庫設計與管理1、數據設計概述、數據設計概述需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計2、需求分析、需求分析信息要求、處理要求、安全性和完整性要求信息要求、處理要求、安全性和完整性要求3、數據庫概念設計、數據庫概念設計方法：集中式模式設計法、視圖集成設計法方法：集中式模式設計法、視圖集成設計法過程過程:選擇局部應用、視圖設計（自頂向下、由選擇局部應用、視圖設計（自頂向下、由底向上、由內向外）、視圖集成底向