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1、第第1 1章章数据库系统概述数据库系统概述数据数据库系系统及及应用用第第1 1章数据库系统概述章数据库系统概述教学目标教学目标教学目标教学目标通过本章学习，学生应了解数据库的基本概念；了解数据模型的类型；掌握关系数据库系统的基本理论。应掌握概念模型和逻辑模型的初步设计方法，能运用实体-联系方法，完成概念模型设计，能将E-R模型转换为关系模型。数据数据库系系统及及应用用第第1 1章数据库系统概述章数据库系统概述教学要求教学要求教学要求教学要求知识要点能力要求关联知识数据库的基本概念掌握DB、DBMS、DBS等基本概念，掌握数据库系统的三级模式结构数据库技术基础数据库系统的模式结构数据模型掌握概念
2、模型和逻辑模型数据模型的基本类型关系数据库系统掌握实体集、关系、表等一系列术语之间的对照关系，掌握关系代数5个集合运算及3个关系运算关系数据模型、关系代数概念模型设计能运用E-R方法设计概念模型，画出E-R图实体-联系模型逻辑模型设计能将E-R模型转换为关系模型关系数据模型数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.1数据库的基本概念1信息、数据与数据处理信息、数据与数据处理信息是指对现实世界的存在方式或运动状态的反映。数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。信息与数据是相互依存的，数据是信息的载体，信息是数据的内涵。数据处理是指将数据转换成信息的过程。数据
3、数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.1数据库的基本概念2数据管理技术的发展数据管理技术的发展(1)人工管理阶段(2)文件系统阶段(3)数据库系统阶段(4)分布式数据库系统(5)面向对象数据库系统数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.1数据库的基本概念3数据库系统的组成数据库系统的组成(1)数据库(DB)(2)数据库管理系统(DBMS)(3)数据库系统(DBS)(4)数据库应用系统数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.2数据模型1.数据模型的基本分类数据模型的基本分类（1）概念模型（2）逻辑
4、模型（3）物理模型2.实体实体-联系模型联系模型（1）实体与属性（2）联系(Relationship)（3）实体-联系模型3.常用数据模型常用数据模型（1）层次模型（2）网状模型（3）关系模型（4）面向对象模型数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.3数据库系统的模式结构数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构1数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.3数据库系统的模式结构数据库的二层映像与数据的独立性数据库的二层映像与数据的独立性2(1)外模式外模式/模式映像模式映像它定义了外模式与模式之间的对应关系。一个模式可以有
5、多个外模式，对每个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映像。(2)模式模式/内模式映像内模式映像数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，因此，模式/内模式映像是惟一的，它定义了数据库全局逻辑结构和存储结构之间的对应关系。数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.4关系数据库系统关系模型基本概念关系模型基本概念1在在E-R模型中模型中在关系模型中在关系模型中在关系数据库中在关系数据库中在在Visual FoxPro中中实体集关系二维表数据库表或自由表实体元组行记录属性属性列字段关系数据模型术语对照表关系数据模型术语对照表数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据
6、库技术基础数据库技术基础1.1.4关系数据库系统关系代数关系代数2（3）交（4）乘（5）除（6）选择（7）投影（8）连接（1）并（2）差数据数据库系系统及及应用用1.11.1数据库技术基础数据库技术基础1.1.5数据库设计概述需求分析需求分析1概念结构设计概念结构设计2逻辑结构设计逻辑结构设计3物理结构设计物理结构设计4数据数据库系系统及及应用用1.21.2概念模型设计案例概念模型设计案例1.2.1案例分析从组织结构角度分析，教学业务概念模型应该能够反映系统的层次结构。目前一般大学通常采用二级管理模式。一是对人员进行管理，主要对象是教师和学生，包括教师的聘任、学生的学籍管理等内容。二是对教学进
7、行管理，重点是“教”与“学”，包括课程体系规划、课程安排、教学质量跟踪、成绩登录等业务。由于二级管理模式的特点是院长负责制，因此教学业务管理的实施以及大量的数据处理主要集中在学院层次。数据数据库系系统及及应用用1.21.2概念模型设计案例概念模型设计案例1.2.2操作步骤概念模型设计可以分为三个阶段。第一阶段的任务是定义，即根据业务流程，确定系统的各局部结构，并在该结构范围内定义实体和联系。第二阶段的工作是综合，综合的过程实际上是局部E-R图的合并过程。第三阶段的工作是优化。概念模型设计是一个逐步优化的过程。数据数据库系系统及及应用用1.21.2概念模型设计案例概念模型设计案例1.2.2操作步
8、骤数据数据库系系统及及应用用1.21.2概念模型设计案例概念模型设计案例1.2.3本节知识点（1）基本属性和组合属性）基本属性和组合属性基本属性是指实体中不可再分解的属性，例如姓名、性别等属性都是属于基本属性。在E-R模型设计中，若不特别声明，通常是指基本属性。组合属性则可以分解为更细的几部分，即一个组合属性可以分解成几个新属性。例如，地址就是一个组合属性，因为它可以分解成省、市、区、邮编等多个新属性。数据数据库系系统及及应用用1.21.2概念模型设计案例概念模型设计案例1.2.3本节知识点（2）单值属性和多值属性）单值属性和多值属性单值属性是指对一个特定的实体只能有一个值。例如学生实体集中的
9、学号就是一个单值属性，一个学生只能对应一个学号。多值属性是指可能有多个值的属性。例如，一种商品可能有多种销售价格（经销、批发、零售、优惠等）。在E-R图中，多值属性用双线与实体相连。数据数据库系系统及及应用用1.21.2概念模型设计案例概念模型设计案例1.2.3本节知识点（3）衍生属性）衍生属性衍生属性是指可以通过某种算法从其他属性处获得的属性。例如，一个人的年龄可以从出生年月属性处获得，一批货物的总成本可以用单价乘以数量得到。在E-R图中，衍生属性用虚线与实体相连。数据数据库系系统及及应用用1.31.3逻辑模型设计案例逻辑模型设计案例1.3.1操作步骤（1）根据局部E-R图1，将院长和学院两
10、个实体集转换为关系。（2）根据局部E-R图2，将教师实体集转换为关系。（3）根据局部E-R图3，将学生实体集转换为关系。（4）根据局部E-R图4，学院与课程两个实体集之间是多对多的联系，实现联系的方式是增加一个名为“排课”的复合实体。（5）根据局部E-R图5，教师与课程两个实体集之间是多对多的联系，实现联系的方式是增加一个名为“讲课”的复合实体。（6）根据局部E-R图6，学生与课程两个实体集之间是多对多的联系，实现联系的方式是增加一个名为“学习”的复合实体。数据数据库系系统及及应用用1.31.3逻辑模型设计案例逻辑模型设计案例1.3.2本节知识点1实体转换方法实体转换方法对于E-R图中的每个实体集，都应转换为一个关系。该关系应包括对应实体集的全部属性，并根据关系所表达的语义确定哪个属性（或几个属性的组合）作为主码。2联系转换方法联系转换方法(1)两个实体集之间一对多联系(2)两个实体集之间多对多联系(3)两个实体集之间一对一联系
