第1数据库基本原理

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1、数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase第第1章章数据库基本原理数据库基本原理主要内容主要内容l数据库基本概念数据库基本概念l l数据管理技术的发展阶段数据管理技术的发展阶段l l数据库系统的组成数据库系统的组成l l数据模型数据模型l l关系运算关系运算暗椿湍止叙揭言慕勉泛小颗悸泼亡窝洽受歪沮暂概橡幅驱届矛雹彦帜县碰第1数据库基本原理第1数据库基本原理1数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDa

2、tabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.0 前言前言1.0.1 为什么要学这门课为什么要学这门课1、计算机和英语是两个必备的重要工具、计算机和英语是两个必备的重要工具2、数据库技术是计算机应用的主要技术之一、数据库技术是计算机应用的主要技术之一3、现代管理需要掌握现代信息技术的人才、现代管理需要掌握现代信息技术的人才1.0.2 关于教材和上课安排关于教材和上课安排1.0.3 全国计算机等级考试全国计算机等级考试 全国计算机等级考试是教育部考试中心于全国计算机等级考试是教育部考试中心于1994年开始向社会推出的，用于测试计

3、算机应用知识的年开始向社会推出的，用于测试计算机应用知识的掌握程度和上机实际操作能力，主要面向非计算机掌握程度和上机实际操作能力，主要面向非计算机专业的学生，同时也面向社会。专业的学生，同时也面向社会。摆掏研颂杂复隙裂下啼验骂蹋税趋栈黔影弧徒卒脉墒遁泅酸室细刁戊杏印第1数据库基本原理第1数据库基本原理2数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.0 前言前言 其目的在于以考促学，向社会推广和普及计算机其目的在于以考促学，向社会推广和普及计算

4、机知识。也为用人部门提供一个客观、公正、统一和知识。也为用人部门提供一个客观、公正、统一和科学的标准，测试结论供用人部门录用和考核工作科学的标准，测试结论供用人部门录用和考核工作人员时参考。人员时参考。1、考试等级、考试等级 根据社会用人部门使用计算机的不同程度和需要，根据社会用人部门使用计算机的不同程度和需要，经专家论证，该考试目前设四个等级。经专家论证，该考试目前设四个等级。2、考试方式、内容和命题、考试方式、内容和命题 一、二、三、四级考试采取笔试、上机操作考试一、二、三、四级考试采取笔试、上机操作考试两种方式。笔试和上机考试分别进行。该考试的考两种方式。笔试和上机考试分别进行。该考试的

5、考试内容在教育部考试中心编写的考试大纲中有试内容在教育部考试中心编写的考试大纲中有明确规定。该考试全国统一命题，教育部考试中心明确规定。该考试全国统一命题，教育部考试中心负责考试的命题组织工作。负责考试的命题组织工作。萨绒交归热泰颊饭谣凄垢圈杰逼郭锰姨烩研季琐哺秀兆搜砧值蚊颊笺侯培第1数据库基本原理第1数据库基本原理3数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.0 前言前言3、考试日期和时间、考试日期和时间 每年组织两次考试，上半年和下半年

6、各组织一次。每年组织两次考试，上半年和下半年各组织一次。上半年考试时间为上半年考试时间为4月第一个星期六上午（笔试），月第一个星期六上午（笔试），上机考试从笔试的当天下午开始，共进行上机考试从笔试的当天下午开始，共进行5天；下半天；下半年考试时间为年考试时间为9月份倒数第二个星期六上午（笔试），月份倒数第二个星期六上午（笔试），上机考试时间从笔试的当天下午开始，共进行上机考试时间从笔试的当天下午开始，共进行5天。天。 笔试时间：二级笔试时间：二级120分钟；上机考试时间：二级分钟；上机考试时间：二级60分钟。分钟。愿葛盒撩凸捉睹观耸蹄板霓所亢坟柴九秸茅疾痴扳甘氟坚绊达什驼犊弹动第1数据库基本原

7、理第1数据库基本原理4数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.0 前言前言4、报名办法、报名办法 考生应携带居民身份证到就近考点报名。没有身考生应携带居民身份证到就近考点报名。没有身份证的未成年人，允许凭户口本报名。报名时应备份证的未成年人，允许凭户口本报名。报名时应备证件影印件一张和本人近期正面免冠一寸照片两张。证件影印件一张和本人近期正面免冠一寸照片两张。考生可根据自己的实际情况选考不同的等级。报考考生可根据自己的实际情况选考不同的

8、等级。报考一、二、三、四级的考生，初次报名均含笔试和上一、二、三、四级的考生，初次报名均含笔试和上机考试，不允许只报其中一项。只有上次笔试或上机考试，不允许只报其中一项。只有上次笔试或上机考试一项合格者，下次才可凭上次的成绩单，报机考试一项合格者，下次才可凭上次的成绩单，报名参加未通过项的考试。同一项目考试连续两次未名参加未通过项的考试。同一项目考试连续两次未及格的，第三次报名时，必须同时参加笔试和上机及格的，第三次报名时，必须同时参加笔试和上机考试。考试。府株贬蒂匆仁天粮腿盅歉鸵汰续政缠狂猫们咱魄俗傅蛮傣沏愤汽郎蝉页尸第1数据库基本原理第1数据库基本原理5数据库技术与应用数据库技术与应用Te

9、chniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.0 前言前言5、报名考试费、报名考试费 初次考试的考生，必须同时交纳笔试考试费和上初次考试的考生，必须同时交纳笔试考试费和上机考试费。上次笔试或上机考试仅一项成绩合格者，机考试费。上次笔试或上机考试仅一项成绩合格者，下次报名时只需交纳未通过项的报名考试费。一、下次报名时只需交纳未通过项的报名考试费。一、二、三、四级报考费为二、三、四级报考费为75元。补考笔试报考费为元。补考笔试报考费为32元。补考上机报考费为元。补考上机报考费为43

10、元。元。箩柴济瘟睦直漂夹鼠肖缆湾挥圣舰温椭匆囤辱刀否唐栏凑过寇太掷脐虽淄第1数据库基本原理第1数据库基本原理6数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.0 前言前言6、合格证书、合格证书 教育部考试中心规定该考试笔试、上机考试实行教育部考试中心规定该考试笔试、上机考试实行百分制计分，评卷结束后，合格分数线由教育部考百分制计分，评卷结束后，合格分数线由教育部考试中心统一划定，以等第分数通知考生，等第分数试中心统一划定，以等第分数通知考生，等

11、第分数分不及格、及格、良好、优秀四等。成绩通知单由分不及格、及格、良好、优秀四等。成绩通知单由考试点向考生发放。笔试和上机考试成绩均合格者，考试点向考生发放。笔试和上机考试成绩均合格者，可以获得合格证书，笔试和上机考试成绩均优秀者，可以获得合格证书，笔试和上机考试成绩均优秀者，合格证书上注明合格证书上注明“优秀优秀”字样。字样。全国计算机等级考试官方网站全国计算机等级考试官方网站 琴笼彪渐亥映厄棒等针舞撰摇祁憋踩光邯智缚覆屠托诈坚屎洗皖删搐剐叭第1数据库基本原理第1数据库基本原理7数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用

12、数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术 数据库技术产生于数据库技术产生于20世纪世纪60年代末年代末70年代初，年代初，其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展的新阶段。是计算机数据管理技术发展的新阶段。 近年来，数据库技术和计算机网络技术的发展近年来，数据库技术和计算机网络技术的发展相互渗透、相互促进，已成为当今计算机领域发展相互渗透、相互促进，已成为当今计算机领

13、域发展迅速、应用广泛的两大领域。数据库技术不仅应用迅速、应用广泛的两大领域。数据库技术不仅应用于事务处理，并且进一步应用到情报检索、人工智于事务处理，并且进一步应用到情报检索、人工智能、专家系统、计算机辅助设计等领域。能、专家系统、计算机辅助设计等领域。 寒泄磨押禾趴廓界剿艇半灭停溉些癌碎复爽砒啃物酶碴停疚犹镣墅畔讶卤第1数据库基本原理第1数据库基本原理8数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术1.1.1 数据库

14、的基本概念数据库的基本概念 1.数据数据 数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。数据的概念包括两个方面：其一是描述事物特性号。数据的概念包括两个方面：其一是描述事物特性的数据内容；其二是存储在某一种媒体上的数据形式。的数据内容；其二是存储在某一种媒体上的数据形式。 2.数据处理数据处理 数据处理是指对各种形式的数据进行收集、存储、数据处理是指对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。加工和传播的一系列活动的总和。 律绍原捕造诵稗就稚岁鸵傅藉其扦雏必骏壬于汁譬削隆铅那袜柳股槐橇婶第1数据库基本原理第1数据库基本原理9数据库技术

15、与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术3.数据库数据库 数据库是长期存放在计算机内、有组织的、可以数据库是长期存放在计算机内、有组织的、可以表现为多种形式的可共享的数据集合。表现为多种形式的可共享的数据集合。4.数据库管理系统数据库管理系统 数据库管理系统是对数据库进行管理的系统软数据库管理系统是对数据库进行管理的系统软件，它的职能是有效地组织和存储数据、获取和管理件，它的职能是有效地组织和存储数据、获取和管理数据，接受

16、和完成用户提出的访问数据的各种请求。数据，接受和完成用户提出的访问数据的各种请求。5.数据库系统数据库系统 数据库系统是指拥有数据库技术支持的计算机数据库系统是指拥有数据库技术支持的计算机系统，它可以实现有组织地、动态地存储大量相关数系统，它可以实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享服务。据，提供数据处理和信息资源共享服务。 赵肛疤媒塘狱褪订丝期荐伏戚瘫咆挫肪象零已涛执质汛肥顽福眩靖奥谓维第1数据库基本原理第1数据库基本原理10数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用Techni

17、queandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术1.1.2 数据管理技术的发展数据管理技术的发展数据管理技术的发展大致经历了如下三个阶段：数据管理技术的发展大致经历了如下三个阶段： l人工管理阶段人工管理阶段l文件系统阶段文件系统阶段l数据库系统阶段数据库系统阶段供仙始升拢宇正艾舷蔼颐前瞄某搜稳宛最是启翔怀耽衬辊聘晦厚嫩拄纤基第1数据库基本原理第1数据库基本原理11数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1

18、.1 数据库技术数据库技术1. 1. 人工管理阶段人工管理阶段 20 20世纪世纪5050年代中期以前，计算机主要用于科学年代中期以前，计算机主要用于科学计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带及磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件方面，及磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件方面，只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管理数据的软件；数据处理的方式是批处理。这些决定理数据的软件；数据处理的方式是批处理。这些决定了当时的数据管理只能依赖人工来进行。了当时的数据管理只能依赖人工来进行。韦

19、毕售砰譬渐默太龙哟屋睦值诽骑锐连跺袖断炙蠕录沁豌檄鼠偏匿奶哩稿第1数据库基本原理第1数据库基本原理12数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术人工管理阶段的特点：人工管理阶段的特点：1、数据不进行保存数据不进行保存2、没有专门的数据管理软件没有专门的数据管理软件3、数据面向应用数据面向应用4、只有程序的概念只有程序的概念。.。应用程序A1应用程序A2应用程序An。.。数据集S1数据集S2数据集Sn图图1-1 数据

20、的人工管理数据的人工管理星鼠棚砖宝扁闻籍杜慈践捉抓缚涯垦傻孪庞曝巫诌砒泣软作铃掘览酉绒恨第1数据库基本原理第1数据库基本原理13数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术2.2.文件系统阶段文件系统阶段 20 20世纪世纪6060年代，随着科学技术的发展，计算机年代，随着科学技术的发展，计算机技术有了很大提高，计算机的应用范围也不断扩大，技术有了很大提高，计算机的应用范围也不断扩大，不仅用于科学计算，还大量用于管理

21、。这时的计算不仅用于科学计算，还大量用于管理。这时的计算机硬件已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的外存设备；机硬件已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的外存设备；软件则有了操作系统、高级语言，操作系统中的文软件则有了操作系统、高级语言，操作系统中的文件系统是专门用于数据管理的软件；处理方式不仅件系统是专门用于数据管理的软件；处理方式不仅有批处理，还增加了联机实时处理。有批处理，还增加了联机实时处理。锰悄贮讳吓嚎膘俞扔恬蔽分皮斧搞搀贵过说碎括净筛充扬氧玖塔唬续伪魔第1数据库基本原理第1数据库基本原理14数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术

22、与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术文件系统阶段的特点是：文件系统阶段的特点是： 1、数据可以长期保存在磁盘上。、数据可以长期保存在磁盘上。 2、文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。、文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。 3、数据冗余量大。、数据冗余量大。.。应用程序A1应用程序A2应用程序An。.。数据集S1数据集S2数据集Sn文件系统4、文件之间缺乏联、文件之间缺乏联系，相对孤立，仍然系，相对孤立，仍然不能反映客观世界各不能反映客观世界各个事物之间错综复杂个事物之间错综复杂的联系。的联系。图图1-2 数

23、据的文件系统数据的文件系统 搜灿灶芹岩涉捉夕酶挞壳馋屹泊搔撰季祝尧搽改钓弛营骑懊辗汗怜士闻珠第1数据库基本原理第1数据库基本原理15数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术 3.3.数据库系统阶段数据库系统阶段 2020世世纪纪6060年年代代末末以以来来，计计算算机机的的应应用用更更为为广广泛泛，用用于于数数据据管管理理的的规规模模也也更更为为庞庞大大，由由此此带带来来数数据据量量的的集集聚聚膨膨胀胀。计计算算

24、机机磁磁盘盘技技术术有有了了很很大大发发展展，出出现现了了大大容容量量的的磁磁盘盘。在在处处理理方方式式上上，联联机机实实时时处处理理的的要要求求更更多多。这这种种变变化化促促使使了了数数据据管管理理手手段段的的进进步步，数据库技术应运而生。数据库技术应运而生。寄嘲契啄漾龙钓战中幻野聂犯剔胯案苹指饿儿阉财枣夷逞止盈腐也捉防拽第1数据库基本原理第1数据库基本原理16数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术数据库系统

25、阶段的特点是：数据库系统阶段的特点是：1、数据的结构化、数据的结构化2、数据共享性好、数据共享性好3、数据独立性好、数据独立性好 4、数据存储粒度小、数据存储粒度小5、数据库管理系统、数据库管理系统（DBMS，DataBase Management System ）6、为用户提供了友好的接口、为用户提供了友好的接口数据库管理系统。.。应用程序A1应用程序A2应用程序An数据库图图1-3 数据的数据库系统数据的数据库系统 庞擂芥吠拂小喊迅他伸糙法蹭倾惧鳖烂驹贩晤梢盯凉缀既呻桶跳玖融锻堤第1数据库基本原理第1数据库基本原理17数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicat

26、ionofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术1.1.3 1.1.3 数据库系统的组成数据库系统的组成 数据库系统由四部分组成：硬件系统、系统软数据库系统由四部分组成：硬件系统、系统软件（包括操作系统、数据库管理系统）、数据库应用件（包括操作系统、数据库管理系统）、数据库应用系统和各类人员。系统和各类人员。和敞赚屡斋华撑碧十蛛昭揣乾兢逻绰铝辙浴揩辣疾景苇窍篙眯足荆尿紊蘸第1数据库基本原理第1数据库基本原理18数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationof

27、Database数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术1.1.硬件系统硬件系统 由于一般数据库系统数据量很大，加之由于一般数据库系统数据量很大，加之DBMSDBMS丰富丰富的强有力的功能使得自身的体积很大，因此整个数据的强有力的功能使得自身的体积很大，因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求。库系统对硬件资源提出了较高的要求。2.2.系统软件系统软件 系统软件主要包括操作系统、数据库管理系统、系统软件主要包括操作系统、数据库管理系统、与数据库接口的高级语言及其编译系统，以及以与数据库接口的高级语言及其编

28、译系统，以及以DBMSDBMS为核心的应用开发工具。为核心的应用开发工具。谤涉屡胚勿鹃辐糖径满绿寅讲货男烬攻度扭顺衷虞刀粕吉脑作性翅亢耻陡第1数据库基本原理第1数据库基本原理19数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.1 数据库技术数据库技术3.3.数据库应用系统数据库应用系统 数据库应用系统是为特定应用开发的数据库应用数据库应用系统是为特定应用开发的数据库应用软件。软件。4.4.各类人员各类人员 参与分析、设计、管理、维护和使用数据库

29、的人参与分析、设计、管理、维护和使用数据库的人员均是数据库系统的组成部分。这些人员包括：数据员均是数据库系统的组成部分。这些人员包括：数据库管理员、系统分析员、应用程序员和最终用户。库管理员、系统分析员、应用程序员和最终用户。毡狂蔗单搅娜传质坷企乡救踌魁诊托笼骆劲燎诀栽申辨赣振维淮邀萎话囱第1数据库基本原理第1数据库基本原理20数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 人们经常以模型来刻画现实世界中的实际事物。人们经常

30、以模型来刻画现实世界中的实际事物。地图、沙盘、航模都是具体的实物模型，它们会使人地图、沙盘、航模都是具体的实物模型，它们会使人联想到真实生活中的事物。人们也可以用抽象的模型联想到真实生活中的事物。人们也可以用抽象的模型来描述事物及其运动规律，它是以实际事物的数据特来描述事物及其运动规律，它是以实际事物的数据特征的抽象来刻画事物的，描述的是事物数据的表征及征的抽象来刻画事物的，描述的是事物数据的表征及其特性。其特性。 数据库是企业或组织所涉及的数据的提取和综合，数据库是企业或组织所涉及的数据的提取和综合，它不仅反映数据本身，而且反映数据之间的联系。数它不仅反映数据本身，而且反映数据之间的联系。数

31、据库用数据模型对现实世界进行抽象，现有的数据库据库用数据模型对现实世界进行抽象，现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。系统均是基于某种数据模型的。 啼律嚎矣纽匈肢寥辉匆尼姑邓胁点壁绵喀垄突服裔茵肢最樱公荆锚活泥筐第1数据库基本原理第1数据库基本原理21数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型数据库中最常见的数据模型有三种，它们是：数据库中最常见的数据模型有三种，它们是： 层次模型层次模型 网状模型网状模型 关系模型关

32、系模型恰汁史趁园尿鸯霞芜纹郁屠烁耘够吹衅舟绪除林众热荆肺寇裤茹很燎笺帝第1数据库基本原理第1数据库基本原理22数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型1.2.1层次模型层次模型 若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为层次数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为层次模型：模型：（1）有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根）有且仅有一个结点

33、无父结点，这个结点称为根结点；结点；（2）其他结点有且仅有一个父结点。）其他结点有且仅有一个父结点。岔侦芋旗阶景晓忍盾乡屈蓖宗稀烃锌唇键耘测烙脉误葛葱副嘘姜纤卸痴沉第1数据库基本原理第1数据库基本原理23数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 在层次模型中，结点层次从根开始定义，根为在层次模型中，结点层次从根开始定义，根为第一层，根的子结点为第二层，根为其子结点的父第一层，根的子结点为第二层，根为其子结点的父结点，同

34、一父结点的子结点称为兄弟结点，没有子结点，同一父结点的子结点称为兄弟结点，没有子结点的结点称为叶结点。结点的结点称为叶结点。R1R2R3R4R5 在右图所示的抽象层次模在右图所示的抽象层次模型中，型中，R1为根结点；为根结点；R2和和R3为兄弟结点，并且是为兄弟结点，并且是R1的子的子结点；结点；R4和和R5为兄弟结点，为兄弟结点，并且是并且是R2的子结点；的子结点；R3、R4和和R5为叶结点。为叶结点。 狱泅霞蔡奉兑怜呻途岿掣撤墒佛莎拾裤堤施茫景洒俺么添语巢拒勇毫创绚第1数据库基本原理第1数据库基本原理24数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDa

35、tabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 层次模型对具有一对多层次关系的描述非常层次模型对具有一对多层次关系的描述非常自然、直观、容易理解，这是层次数据库的突出自然、直观、容易理解，这是层次数据库的突出优点。优点。 层次数据库采用层次模型作为数据的组织方层次数据库采用层次模型作为数据的组织方式。典型的层次数据库管理系统是式。典型的层次数据库管理系统是1968年年IBM公公司推出的司推出的IMS系统。系统。 二垫氨摧新区莎顾铸淀侯炒叫平挟债街微茬芬烁板仁租淀楷并慰憎佬软朽第1数据库基本原理第1数据库基本原

36、理25数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型1.2.2网状模型网状模型 若用图来表示，网状模型是一个网络。在数据若用图来表示，网状模型是一个网络。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为网状模型。库中，满足以下两个条件的数据模型称为网状模型。（1）允许一个以上的结点无父结点；）允许一个以上的结点无父结点；（2）一个结点可以有多于一个的父结点。）一个结点可以有多于一个的父结点。 由于在网状模型中子结点与父结点的联系不

37、是由于在网状模型中子结点与父结点的联系不是唯一的，所以要为每个联系命名，并指出与该联系唯一的，所以要为每个联系命名，并指出与该联系有关的父结点和子结点。有关的父结点和子结点。 奔彩询蔑顷掷窄袒郁哥游歇细颈眠叔晾凭绝发罢壁图苇辕派哪陶铭守辖谨第1数据库基本原理第1数据库基本原理26数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 在右图所示的抽象在右图所示的抽象网状模型中，网状模型中，R1与与R4之之间的联系被命名为间的联系被命

38、名为L1，R1与与R3之间的联系被命之间的联系被命名为名为L2，R2与与R3之间的之间的联系被命名为联系被命名为L3，R3与与R5之间的联系被命名为之间的联系被命名为L4，R4与与R5之间的联系之间的联系被命名为被命名为L5。R1为为R3和和R4的父结点，的父结点，R2也是也是R3的父结点。的父结点。R1和和R2没有父结点。没有父结点。R3R1R2R4R5L1L2L3L4L5辽千康康羡矗新弱娘贰雾晨惺串洁泽亮槐痒谨辣际渝脑夹族身咱竞葫锤耀第1数据库基本原理第1数据库基本原理27数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据

39、库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 网状模型允许一个以上的结点无父结点或某一网状模型允许一个以上的结点无父结点或某一个结点有一个以上的父结点，从而构成了比层次结个结点有一个以上的父结点，从而构成了比层次结构复杂的网状结构。构复杂的网状结构。 网状数据库采用网状模型作为数据的组织方式。网状数据库采用网状模型作为数据的组织方式。网状数据库管理系统的典型代表是网状数据库管理系统的典型代表是70年代美国的数年代美国的数据系统研究会据系统研究会CODASYL（Conference On Data System Language）下属的数据

40、库任务组）下属的数据库任务组DBTG（DataBase Task Group）提出的）提出的DBTG系系统。统。 谈忍采必霉秦密哩照酗水冠拎凶势斜淮洼郸敏缕荒箍典驯霸隶林褒芭韧诈第1数据库基本原理第1数据库基本原理28数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型1.2.3关系模型关系模型 在关系模型中，数据的逻辑结构是一张二维表。在关系模型中，数据的逻辑结构是一张二维表。在数据库中，满足下列条件的二维表称为关系模型：在数据

41、库中，满足下列条件的二维表称为关系模型：（1）每一列中的分量是类型相同的数据；）每一列中的分量是类型相同的数据；（2）列的顺序可以是任意的；）列的顺序可以是任意的；（3）行的顺序可以是任意的；）行的顺序可以是任意的；（4）表中的分量是不可再分割的最小数据项，即表）表中的分量是不可再分割的最小数据项，即表中不允许有子表：中不允许有子表：（5）表中的任意两行不能完全相同。）表中的任意两行不能完全相同。 捣淤魄扎滩土链疚枚豪档攻取哑贺搞腑眯堪菩棺途赡春潜粗薄析梆子埔双第1数据库基本原理第1数据库基本原理29数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDataba

42、se数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 下面给出的下面给出的Student（学生）表便是一个关系模（学生）表便是一个关系模型。型。 燎换噪镇缠净荫揩弄臀亢透伟僧豹箕虏枕瘪啸巩孪水贪泅倚退瘫胜逆鹅腰第1数据库基本原理第1数据库基本原理30数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 层层次次数数据据库库是是数数据据库库系系统统的的先先驱驱，

43、而而网网状状数数据据库库则则为为数数据据库库在在概概念念、方方法法、技技术术上上的的发发展展奠奠定定了了基基础础。它它们们是是数数据据库库技技术术研研究究最最早早的的两两种种数数据据库库，而而且且也也曾曾得得到到广广泛泛的的应应用用。但但是是，这这两两种种数数据据库库管管理理系系统统存存在在着着结结构构比比较较复复杂杂、用用户户不不易易掌掌握握、数数据据存存取取操操作作必必须须按按照照模模型型结结构构中中已已定定义义好好的的存存取取路路径径进进行行、操操作作比比较较复复杂杂等等缺缺点点，这这就就限限制制了了这这两两种种数数据据库库管管理理系系统统的发展。的发展。 赡嗅灾翅烩悍细擒峦片龟孩妈二涧

44、尤枷呀舰耿驯袱诽咳麦横轰万挫腐扩降第1数据库基本原理第1数据库基本原理31数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.2数据模型数据模型 关关系系数数据据库库以以其其严严格格的的数数学学理理论论、使使用用简简单单灵灵活活、数数据据独独立立性性强强等等特特点点，而而被被公公认认为为是是最最有有前前途途的的一一种种数数据据库库管管理理系系统统。它它的的发发展展十十分分迅迅速速，目目前前已已成成为为占占据据主主导导地地位位的的数数据据库库管管理理

45、系系统统。自自80年年代代以以来来，作作为为商商品品推推出出的的数数据据库库管管理理系系统统几几乎乎都都是是关关系系型型的的。例例如如Oracle、Sybase、Informix、Visual FoxPro、Access等。等。 蓄战篮妓挂户贫小垮磐写敦锡芬楔擎妖姑浓安穷洛类或撞厢乞镭柿湃查僧第1数据库基本原理第1数据库基本原理32数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.3关系数据库关系数据库1.3.1 1.3.1 关系数据库的基本概念

46、关系数据库的基本概念1、关系：一个关系就是一张二维表，每个关系有一、关系：一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。在计算机中，一个关系可以存储为一个文个关系名。在计算机中，一个关系可以存储为一个文件。在件。在Access中，一个关系就是一个表对象。中，一个关系就是一个表对象。2、属性：二维表中垂直方向的列称为属性，有时也、属性：二维表中垂直方向的列称为属性，有时也叫做一个字段。叫做一个字段。3、域：一个属性的取值范围叫做一个域。、域：一个属性的取值范围叫做一个域。4、元组：二维表中水平方向的行称为元组，有时也、元组：二维表中水平方向的行称为元组，有时也叫做一条记录。叫做一条记录。 证稻婉

47、晨淑凑闽婪又歇棉蚀局糜服浙在矩弘沛碴踊哟廓犁漱套山诀织菊掂第1数据库基本原理第1数据库基本原理33数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.3关系数据库关系数据库5 5、码：又称为关键字。二维表中的某个属性，若它、码：又称为关键字。二维表中的某个属性，若它的值唯一地标识了一个元组，则称该属性为侯选码。的值唯一地标识了一个元组，则称该属性为侯选码。若一个关系有多个侯选码，则选定其中一个为主码，若一个关系有多个侯选码，则选定其中一个为主码，这

48、个属性称为主属性。这个属性称为主属性。6 6、分量：元组中的一个属性值叫做元组的一个分量。、分量：元组中的一个属性值叫做元组的一个分量。7 7、关系模式：是对关系的描述，它包括关系名、组、关系模式：是对关系的描述，它包括关系名、组成该关系的属性名、属性到域的映像。通常简记为：成该关系的属性名、属性到域的映像。通常简记为：关系名（属性名关系名（属性名1 1，属性名，属性名2 2，属性名，属性名n n） 哪漠渭泳殴遵堑鞋沈乔诅昂观金汕忱扣佃唐盛赋揍昨竹液煞辩哄靖援证虱第1数据库基本原理第1数据库基本原理34数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatab

49、ase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.3关系数据库关系数据库1.3.2 1.3.2 关系运算关系运算 对关系数据库进行查询时，若要找到用户关心对关系数据库进行查询时，若要找到用户关心的数据，就需要对关系进行一定的关系运算。关系运的数据，就需要对关系进行一定的关系运算。关系运算有两种：一种是传统的集合运算（并、差、交、广算有两种：一种是传统的集合运算（并、差、交、广义笛卡尔积等）；另一种是专门的关系运算（选择、义笛卡尔积等）；另一种是专门的关系运算（选择、投影、连接）。投影、连接）。 传统的集合运算（并、差、交、广义笛卡尔积）

50、传统的集合运算（并、差、交、广义笛卡尔积）不仅涉及关系的水平方向（即二维表的行），而且涉不仅涉及关系的水平方向（即二维表的行），而且涉及关系的垂直方向（即二维表的列）。及关系的垂直方向（即二维表的列）。 哆柠肠蓝钢冯匣豢释帜像卉酒刻醚膊膨凭馈雾仪蔽仆诈重孟布窘矿氢竖歪第1数据库基本原理第1数据库基本原理35数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase数据库技术与应用数据库技术与应用TechniqueandApplicationofDatabase1.3关系数据库关系数据库 关系运算的操作对象是关系，运算的结果仍为关系运算的操作对象是关系，运算的结果仍为关系。专门的关系运算包括：关系。专门的关系运算包括：1、选择、选择 选择运算即在关系中选择满足某些条件的元组。选择运算即在关系中选择满足某些条件的元组。也就是说，选择运算是在二维表中选择满足指定条件也就是说，选择运算是在二维表中选择满足指定条件的行。的行。2、投影、投影 投影运算是在关系中选择某些属性列。投影运算是在关系中选择某些属性列。3、连接、连接 连接运算是从两个关系的笛卡尔积中选取属性连接运算是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组。间满足一定条件的元组。 摹壶厅赞贪拿鸯蝉录孽敝刀墓找困钓柿种浮奎祟硝淆米锈改琉声窑捞迸馆第1数据库基本原理第1数据库基本原理36