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1、数据库原理与应用锦州师范高等专科学校计算机系,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1.1数据库系统的基本概念 1.2 数据库系统的特点 1.3 E-R概念模型 1.4 关系数据模型 1.5 基本关系运算 1.6 关系的规范化,第一章 关系数据库原理,1.1数据库系统的基本概念,1、数据（DATA）：数据库中存储的基本对象。 数字化 文字、图形、图像、声音、语言 计算机 （李明，男，22，1968，江苏，计算机系，1990） 定义：描述事物的符号记录。 2、数据库（Data Base,DB）：存储在一起的相关数据的集合（一个表内，表间直接关联，表间间接关联），无有害的或不必要的冗余（重
2、复），可为多种应用服务，数据可以共享，对于拆、删、改、查等操作均可按照一种公共的可控制（权利范围内）的方法进行。数据被结构化。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,3、数据库管理系统（Data Base Management System，简称DBMS）： 主要功能：（1）、数据定义功能（DDL，Data Definnition Language）； （2）、数据操纵功能（DBMS，Data Manipulation Language）； 例：fird，insert，change，delete （3）、数据库的运行管理：建立、运行、维护，管 理、控制，保证正常； （4）、数据库的建立
3、和维护功能；,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,4、数据库系统（Data Base System，DBS）： 组成：数据库（DB）、DBMS（开发工具）、应用系统、DBA、User(如下图) 图1-1 数据库系统层次示意图,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1.2 数据库系统的特点 1、数据结构化 是数据库的主要特征之一。 面向全组织，具有整体的结构化。 2、数据的共享性、冗余度低，易扩展 数据面向整个系统被多用户、多应用共享使用 数据共享减少数据的冗余，节约空间 3、数据的独立性高 物理独立性：磁盘上，DBMS，变应用程序不变； 数据 逻辑独立性：变用户程序不变。 简
4、化了编程。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,4、数据有DBMS统一管理和控制 DBMS的数据控制功能： （1） 数据的安全性（Security）保护：泄密，破坏； （2） 数据的完整性（Integrity）检查：正确，有效，相容性； （3） 开发（Concurrency）控制：控制，协调； （4） 数据库恢复（Recovery）：数据错误状态正确状态（完整“或一致性”）,2020/12/19,第一章 关系数据库原理, 应用程序与数据库间关系,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1.3 E-R概念模型 模型：数据的转换 概念模型： DBSA 用户 （有力工具） 交流语言（
5、强语言表达能力，简单，清晰） 概念模型表示法： 实体联系方法（Entity-Relationship Approach）：E-R方法。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1、实体（Entity）：客观存在并可以相互区别的事物。 2、属性（Attribute）：实体所具有的某些特性，通过属性对实 体刻画。 3、联系（Relationship）： （1）、一对一联系（1：1）：电影院座位观众 （2）、一对多联系（1：n）：班级学生 （3）、多对多联系（m：n）：课程学生,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,4、实训：计算机系的教学管理 （1）、实体及属性为 教师：教师号、姓名
6、、性别、年龄、职称、专业，码为教师号。 学生：学号、姓名、性别、年龄、籍贯、专业，码为学号。 课程：课程号、课号、学时数、学分、教材，码为课号。 （2）、实体间存在如下联系 教师 课程 该联系命名为：授课。 m:n 学生 课程 该联系命名为：选课。 m:n 教师 学生 该联系命名为：指导。 1:n,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,（3）、在E-R图中规定：,实体名,实体属性,联系名,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,（4）、教学管理E-R图,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,（5）、注意的问题： 实体联系模型要全面正确地刻画事物； 码要唯一（可以为多个属性
7、）； 考虑如何实现实体间的联系； 注意通过实体间的联系外反映出来的属性； 联系可以存在于多个实体之间。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1.4 关系数据模型 1、关系数据模型的基本概念 （1）关系（Relation）：二维表，关系名。组成：表名，表结 构（框架）由若干属性（列名）组成，值（若干记 录）。 （2）元组（Tuple，记录）：每一行为一元组。 （3）属性（字段）和属性值（Attribute and Attribute Value）：每一列称为属性，属性名。 （4）域（Domain）：属性的取值范围。 （5）关系模式（Relation Mode）：对关系的信息结构及语义
8、限制的描述。 关系模式：对关系结构的定义； 关系：对值的描述。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,（6）关系字或码（Key）：惟一标识元组的属性或属性组合。 （7）候选关键字或候选码（Candidate Key）：多个属性（或 属性组合）都能用来惟一标识关系中的元组。 （8）主关键字或主码（Primary Key）：指定为关键字的候选 关键字。 （9）主属性：包含在任何一个候选码中的属性称主属性。 （10）非主属性或非码属性（Non Primary Key）：不组成码 的属性。 （11）外部关键字或外码（Foreign Key）：不是该关系的关 键字或只是关键字的一部分，但却是另一
9、个关系的 关键字。 （12）主表和从表：以外码作为主码的表-主表；外码所在的 表-从表。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,2、E-R图转化为表 应遵从以下原则： （1）、对实体，直接按其属性转化成关系表。 （2）、对联系，属性包含以下部分：一是联系本身的属性；二是与联系有关的实体的主关键字。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1.5 基本关系运算 1、选择 选择行形成新表。 ：选择运算符； F：条件表达式； R：被操作的表。 2、投影 选择列形成新表。 ：投影运算符； A：属性名（列名）； R：表名。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,3、连接 将两个表中
10、的行按给定条件进行拼接成一个新表。 R、S：被操作的表； F：条件。 （1）、等值连接：某些列值相等。 （2）、自然连接：两个表有共同属性（列）；等值连接后，去除重复的属性后的新表。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,1.6 关系的规范化 1、第一范式（1NF） （1）、定义：如果R中的每个属性都是不可分解的，则称R是第一范式。 （2）、记为：R1NF。 （3）、不能表中套表,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,2、第二范式（2NF） （1）、定义：R为第一范式，且每个非码属性都完全依赖于码属性，则称R是第二范式。 （2）、记为：R2NF。 （3）、分解的方法： 、把关系
11、模式中对码完全函数依赖的非主属性与决定它们的码放在一个关系模式中； 、把对码部分函数依赖的非主属性和决定它们的主属性放在一个关系模式中； 、检查分解后的新模式，如果仍不是2NF，则继续按照前面的方法进行分解，直到达到要求。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,3、第三范式（3NF） （1）、定义：R为第二范式，且没有一个非码属性传递依赖于码，则称R是第三范式。 （2）、记为：R3NF。 （3）、分解的方法： 、把直接对码函数依赖的非主属性与决定它们的码放在一个关系模式中； 、把造成传递函数依赖的决定因素连同被它们决定的属性放在一个关系模式中； 、检查分解后的新模式，如果仍不是3NF，
12、则继续按照前面的方法进行分解，直到达到要求。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,4、Boyce-Codd范式（BCNF） （1）、定义：如果关系模式R中的所有决定因素都是码，则称R是BCNF范式。 （2）、记为：RBCNF。 （3）、分解的方法： 、在各个3NF模型中，去掉一些主属性，只保留主码，使它们只有惟一的后选码； 、把从各个模型中去掉的主属性，分别同各自的非主属性组成新的关系模式； 、检查分解后的新模式，如果仍不是BCNF，则继续按照前面的方法进行分解，直到达到要求。,2020/12/19,第一章 关系数据库原理,作业： 1、数据库系统有哪些特点？ 2、试给出三个实际情况的E-R图，要求实体之间具有一对一、一对多、多对多各种不同的联系。 实验指导：实验1，实验2，实验3,
