1、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的概念關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)越性如何規(guī)劃關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)范式理論E-R方法第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)重點(diǎn)：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的概念第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)（是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，由許多個(gè)文件組成，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中可包含多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（是用來(lái)管理數(shù)據(jù)的軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和管理）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有以下四個(gè)方面的功能： 數(shù)據(jù)定義：建立數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)表，定義字段的數(shù)據(jù)類型等 數(shù)據(jù)處理：增加、刪除、修改、查詢 數(shù)據(jù)安全：創(chuàng)建用戶賬號(hào)、相應(yīng)的口令及設(shè)置權(quán)限。 數(shù)據(jù)備份：防止意外事件導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)（是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，由許多個(gè)文件組成，一個(gè)數(shù)一 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型是

2、指數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的不同，常用的系統(tǒng)模型有三種：層次模型、網(wǎng)絡(luò)模型、關(guān)系模型，使用對(duì)應(yīng)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)分別稱為：層次型數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。 數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。我們從這三方面來(lái)分析這些模型。一 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模型是指數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體數(shù)一、層次型數(shù)據(jù)庫(kù)江西師范大學(xué)外語(yǔ)系學(xué)工處中文系歷史系教務(wù)處院系姓名性別年齡院系姓名課程成績(jī)層次模型要滿足兩個(gè)條件:有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn).根結(jié)點(diǎn)以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn).一、層次型數(shù)據(jù)庫(kù)江西師范大學(xué)外語(yǔ)系學(xué)工處中文系歷史系教務(wù)處院層次模型的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn) (1) 層次分明,

3、結(jié)構(gòu)清晰。 (2) 不同層次間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)直接簡(jiǎn)單。 (3) 提供了良好的完整性支持。缺點(diǎn) (1)對(duì)插入和刪除操作的限制比較多。沒(méi)有雙親結(jié) 點(diǎn)就不能插入子女結(jié)點(diǎn)。如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)則 相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)也被同時(shí)刪除. (2)查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn),任何一個(gè)結(jié)點(diǎn) 只有按其路徑查看時(shí),才能顯示它的全部意義。 (3)結(jié)點(diǎn)之間很難建立橫向關(guān)聯(lián)。 層次模型的優(yōu)缺點(diǎn):二、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫(kù)R1R2R3R4優(yōu)點(diǎn)： (1) 能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界. (2) 存取效率較高.缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,很難維護(hù).網(wǎng)絡(luò)模型要滿足兩個(gè)條件:允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn).一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以多于一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn).二、網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫(kù)R1R

4、2R3R4優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)模型要滿足兩個(gè)條件三、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)員工編號(hào)姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉晴女3000項(xiàng)目編號(hào)名稱客戶負(fù)責(zé)人1SiSSim22PetPet1 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是二維表,表中每一行是一個(gè)記錄,用來(lái)描述一個(gè)對(duì)象的信息,每一列是一個(gè)字段,描述對(duì)象的屬性.三、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)員工編號(hào)姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉 (1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，格式唯一,無(wú)論實(shí)體還是實(shí)體間的 聯(lián)系都可以用關(guān)系表示. (2) 理論基礎(chǔ)嚴(yán)格，數(shù)據(jù)表之間相對(duì)獨(dú)立。 (3) 存儲(chǔ)路徑對(duì)用戶透明,從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú) 立性,更好的安全保密性.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn): (1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，格式唯一,無(wú)論實(shí)體還是實(shí)體關(guān)

5、系數(shù)據(jù)庫(kù)的概念一、內(nèi)部結(jié)構(gòu) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是由數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)組成. 二維表有行和列組成: 行：記錄（元組）,代表眾多相同屬性的對(duì)象中的一個(gè). 列：字段（屬性）,代表數(shù)據(jù)庫(kù)表中存儲(chǔ)對(duì)象的共有屬性.二、表的關(guān)聯(lián)是指數(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。使得數(shù)據(jù)無(wú)需重復(fù)存儲(chǔ)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的概念一、內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、表的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)規(guī)劃關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃分為以下三個(gè)階段：1。數(shù)據(jù)收集2。確定數(shù)據(jù)表和表中的字段3。建立數(shù)據(jù)表之間的關(guān)聯(lián)（通過(guò)例題分析）注：規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)的主要目的是使數(shù)據(jù)庫(kù)中重復(fù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量減到最低，從而節(jié)約存儲(chǔ)空間，提高訪問(wèn)效率。二、表的關(guān)聯(lián)表示兩個(gè)數(shù)據(jù)

6、表之間的記錄對(duì)應(yīng)關(guān)系，關(guān)聯(lián)可分為三種，分別是：設(shè)計(jì)規(guī)劃關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃分為以下三個(gè)階一對(duì)一關(guān)聯(lián)一對(duì)多關(guān)聯(lián)多對(duì)多關(guān)聯(lián)專業(yè)系學(xué)生1m專業(yè)系系主任11課程學(xué)生mn1。一對(duì)一關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄只能對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表B中的 一條記錄， 而數(shù)據(jù)表A中也只有一條記錄同數(shù)據(jù)表B中的一條記錄對(duì)應(yīng)。（一般可以將具有一對(duì)一關(guān)聯(lián)的兩個(gè)數(shù)據(jù)表合并為一個(gè)數(shù)據(jù)表）2。一對(duì)多關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表B中的多條記錄。而 數(shù)據(jù)表B中的一條記錄對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表A中的一條記錄3。多對(duì)多關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)表A中的一條記錄對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表B中的多條記錄， 而數(shù)據(jù)表B中的一條記錄也對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表A中的多條記錄。（大多數(shù)情況下，可

7、以將多對(duì)多關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換為多個(gè)一對(duì)多的關(guān)聯(lián)）一對(duì)一關(guān)聯(lián)一對(duì)多關(guān)聯(lián)多對(duì)多關(guān)聯(lián)專業(yè)系學(xué)生1m專業(yè)系系主任11問(wèn)題：在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃過(guò)程中，為什么先將數(shù)據(jù)按適當(dāng)?shù)脑瓌t分成多個(gè)表，然后又使用關(guān)聯(lián)將它們連接起來(lái)呢？答：若不進(jìn)行劃分，則數(shù)據(jù)表非常龐大，對(duì)數(shù)據(jù)表的操作效率不高；當(dāng)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)涉及到多個(gè)表時(shí)，再將它們進(jìn)行關(guān)聯(lián)。三、主鍵和外鍵鍵是指數(shù)據(jù)表中的一個(gè)字段，分為主鍵和外鍵兩種：主鍵是數(shù)據(jù)表中具有唯一型的字段。即數(shù)據(jù)表中的任意兩個(gè)記錄不能有相同的主鍵字段。（使用主鍵執(zhí)行查詢，可以提高查詢的速度）外鍵一個(gè)數(shù)據(jù)表將使用該數(shù)據(jù)表中的外鍵連接到其它的數(shù)據(jù)表，而這個(gè)外鍵字段在其它的數(shù)據(jù)表中將作為主鍵字段出現(xiàn)。（在設(shè)置

8、外鍵字段的屬性時(shí)，要與它原始的主鍵設(shè)置一致。）（*具體見(jiàn)課本例題）問(wèn)題：在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃過(guò)程中，為什么先將數(shù)據(jù)按適當(dāng)?shù)脑瓌t四、數(shù)據(jù)的完整性是指存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，是衡量數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)質(zhì)量好壞的一種標(biāo)準(zhǔn)。即要求數(shù)據(jù)具有以下特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)類型準(zhǔn)確無(wú)誤、數(shù)據(jù)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。數(shù)據(jù)完整性的分類： 1。實(shí)體完整性：保證不使用完全相同的數(shù)據(jù)記錄（實(shí)現(xiàn)方法：主鍵、唯一鍵、唯一索引） 2。區(qū)域完整性：要求數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)位于某一個(gè)特定的允許范圍內(nèi)；（實(shí)現(xiàn)方法：默認(rèn)值、外鍵、核查、規(guī)則、數(shù)據(jù)類型、約束） 3。參考完整性：維護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)表之間數(shù)據(jù)

9、一致性的手段。（實(shí)現(xiàn)方法：外鍵、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程、核查） 4。用戶定義完整性：由用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要自行定義。（實(shí)現(xiàn)方法：規(guī)則、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程、約束）四、數(shù)據(jù)的完整性五、約束 使用約束的主要目的是限制輸入到表中的數(shù)據(jù)的范圍。有字段級(jí)約束和數(shù)據(jù)表級(jí)約束兩種 SQL Server中使用的約束主要有以下四種： 1。主鍵約束使用數(shù)據(jù)表中的一列數(shù)據(jù)或多列數(shù)據(jù)來(lái)唯一的標(biāo)識(shí)一行數(shù)據(jù)。（主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)體完整性。） 2。外鍵約束若確定了數(shù)據(jù)表中某一字段將作為該數(shù)據(jù)表與其它數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)時(shí)使用的外鍵，則該字段的取值范圍將決定于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表中該字段的取值。（主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域完整性和引用完整性） 3。唯一約束確保非主

10、鍵字段中數(shù)據(jù)的唯一性。 4。核查約束確保只有符合條件的數(shù)據(jù)才能進(jìn)入數(shù)據(jù)表五、約束關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)范式理論和E-R方法一、范式理論是在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中將要依據(jù)的準(zhǔn)則，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)必須要滿足這些準(zhǔn)則，才能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。1。第一范式（1NF） 要求每一數(shù)據(jù)項(xiàng)都不能拆分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)項(xiàng)。2。第二范式（2NF） 若數(shù)據(jù)表已滿足1NF，且該數(shù)據(jù)表中的任何一個(gè)非主鍵字段的數(shù)值都依賴于該數(shù)據(jù)表的主鍵字段。3。第三范式（3NF） 若數(shù)據(jù)表已滿足2NF，且該數(shù)據(jù)表中的任何兩個(gè)非主鍵字段的數(shù)值之間不存在函數(shù)依賴關(guān)系。即不要在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)可以通過(guò)其它字段進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算得出的數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)范式理論和E-R方

11、法一、范式理論 部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理DN1 M1 AM1DN2 M2 AM2借書人所借書名日期李華T1T2T3D1D2D3李文化T2T4D4部門名正經(jīng)理副經(jīng)理DN1DN2M1M2AM1AM2借書人所借書名日期李華T1D1李華T2D2李華T3D3李文化T2D4李文化T4D41NF1NF 部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理DN1 M1學(xué)號(hào)姓名，性別，年齡課程號(hào)課程名，學(xué)分學(xué)號(hào)+課程號(hào)成績(jī)學(xué)號(hào)課程號(hào)姓名性別年齡課程名學(xué)分成績(jī)10051王網(wǎng)男21數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)48010062劉柳女22英語(yǔ)58510061劉柳女22數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)49010071李麗女20數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4782NF學(xué)號(hào)姓名，性別，年齡課程號(hào)課程名，學(xué)分學(xué)號(hào)+課程號(hào)

12、成績(jī)學(xué)號(hào)課員工編號(hào)姓名性別工資獎(jiǎng)金1陳有鵬男20005002孫曉晴女3000750員工編號(hào)姓名性別工資1陳有鵬男20002孫曉晴女30003NF注：數(shù)據(jù)表規(guī)范化的程度越高，數(shù)據(jù)冗余就越小，同時(shí)造成人為錯(cuò)誤的可能性就越小。但規(guī)范化程度越高，在查詢檢索時(shí)需要做的關(guān)聯(lián)等工作就越多，因此一般選擇一個(gè)折衷的規(guī)范化程度。員工編號(hào)姓名性別工資獎(jiǎng)金1陳有鵬男20005002孫曉晴女3二、E-R方法是一種用來(lái)在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中表示數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法。主導(dǎo)思想：使用實(shí)體、實(shí)體的屬性以及實(shí)體之間的關(guān)系來(lái)表示數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如下E-R模型圖：?jiǎn)T 工編號(hào)姓名性別工資項(xiàng)目編號(hào)負(fù)責(zé)人開(kāi)始日期結(jié)束日期負(fù)責(zé)實(shí)體實(shí)體屬性屬性聯(lián)系二、E-R方法員 工編號(hào)姓名性別工資項(xiàng)目編號(hào)負(fù)