课程介绍

1、信息技术相关概念

(1)信号(Signal):物理量(声、光、电)的变化,物理层的概念

(2)数据(Data):是按某种编码方式(文字,符号等)记录的信息。

(3)信息(Information):数据所具有的含义,人所理解的对事物的描述。

2、信息技术的地位和作用

世界由物质、能量、信息构成,信息在世界运动中起到支配作用。

数据库技术是信息技术的核心技术。

第一章 数据库基础

1.1 数据库系统概述

1.1.1 数据库技术的发展

1.人工管理阶段

计算机没有磁盘,数据量小,数据不能保存,没有软件系统对数据进行管理,程序员不仅要规定数据的逻辑结构,而且在程序中要使用物理结构。也就是说数据对程序不具有独立性,一旦数据在存储器上改变物理地址,就需要改变相应的用户程序。

2.文件系统阶段

文件系统是操作系统中的一个子系统,它按照一定的规则将数据组织成为一个文件,应用程序通过文件系统对文件中的数据进行存取和加工。文件系统对数据的管理,实际上是通过应用程序和数据之间的一种接口实现的。用一般的文件保存数据,数据可以长期保留。用程序操作文件,导致数据冗余度大,数据不标准,数据联系弱难以共享。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(1)

3.数据库系统阶段

数据库系统是由计算机软件、硬件资源管理组成的系统,它实现了大量关联数据有组织地、动态地存储。它与文件系统的重要区别是数据的充分共享、交叉访问、与应用程序高度独立。数据标准化,集中管理,实现了数据共享。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(2)

1.1.2数据库系统的组成

1.数据库(Data):按某种编码记录的信息

2.数据库(Database,DB):按数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。

3.数据库管理系统(DBMS):一套软件,创建、管理数据库的一系列软件。

4.数据库应用程序:用于操作数据库,供一般用户使用。

5.数据库系统(DBS):包括数据库、数据库管理系统、数据库应用程序等

注意 数据库管理系统(DBMS)和数据库系统(DBS)是有区别的。DBMS是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件,是**系统软件**。而DBS是指计算机系统中引入数据库后的系统,一般又数据库、数据库管理系统、数据库管理员(DBA)和应用系统构成。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(3)

1.2 数据模型

1.2.1 数据模型的概念

数据模型就是一种数据结构,数据模型的三要素:数据结构、数据操作、数据完整性约束。

1.2.2 常见的数据模型

1.层次模型:采用树状结构表示实体类型及实体间的关系。记录支架的联系通过指针实现,比较简单,查询效率高。但只能表示1:n的联系,尽管有许多辅助手段实现m:n的联系,但较为复杂且不易掌握。对插入和删除操作的限制比较多,导致应用程序编制比较复杂。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(4)

根节点:大学,没有父节点。其他节点都有且只有一个父节点。表示了实体的层次关系(主从关系)。

2.网状模型:表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型。节点之间有任意的连接,可以直接地描述现实世界,存储效率高。关系很复杂,很难实现。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(5)

3.关系模型:以二维表来描述实体,是目前较常用的数据模型之一。采用关系模型作为数据的组织方式,在关系模型中用表格结构表达实体集,以及实体集之间的联系。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(6)

现在流行的数据库系统MySQL、SQLServer、Oracle、DB2,都是采用关系模型。

1.2.3 关系模型的相关概念

1.基本概念

(1)实体(Entity):可以相互区分、可描述的事物。

(2)属性(Attribute):实体所具有的某种特性,用于描述实体。

(3)元组(Tuple):实体所有属性的集合,构成元组。

(4)联系(Relation):也称为关系,反映实体内部或实体之间的关联关系,表示为一个二维表。

(5)实体型(Entity Model):用属性表示的实体类型,实体名(属性1,属性2,…,属性n)。

(6)关系模式(Relation Schema):是对关系的信息结构和语义的描述,表示为:关系名(属性1,属性2,…,属性n)。

(7)候选键(Candidate Key):在一个关系中如果某个属性或属性组合能够唯一标识一个元组,则称该属性或属性集合为候选键。也称为键,或称为码。

学生(学号,姓名,性别,出生日期),候选键:学号,姓名(如果不允许重名)。

(8)主键(Primary Key):从候选键中,选出一个作为主键,用于标识元组。

主键不允许重复,不能取空值。

(9)外键(Foreign Key):一个关系的某个属性不是该关系的主键,或只是主键的组成部分,但却是另一个关系的主键,这样的属性称为外键。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(7)

学生表(学号,学生姓名,学生性别,班级号) 外键是:班级号

班级表(班级号,班级名称,班主任)

通过外键:在表间建立了主从关系,学生表的班级号引用(参照)班级表的班级号。学生表的班级号只能取班级表班级号中已经存在的值。

录入数据时:先录入班级表的数据,再录入学生表中的数据。

2.数据完整性约束

为了保证数据库中数据的正确性、一致性、相容性,建立约束规则:

(1)实体完整性:主键不能有重复值,也不能为空值。

(2)参照完整性:外键只能取被参照表的主键的已存在的值。

(3)用户定义完整性:根据具体应用的要求,属性值只能取符合某些条件的值。(性别:只能取“男”,或“女”。年龄不能取负值)。

3、数据建模

现实世界中的事物用关系模型来表示。

概念模型:E-R图,实体-联系图。

逻辑模型:关系模式,关系名(属性1,属性2,…,属性n),主键,数据类型等。

物理模型:使用DBMS来进行建模。

4、实体之间的联系类型

两个不同实体集之间存在一对一、一对多和多对多的联系关系。

(1)一对一(1:1)关系:指实体集E1中的一个实体最多只与实体集E2中的一个实体联系。

(2)一对多(1:n)关系:表示实体集E1中的一个实体可与实体集E2中的多个实体相联系。

主从关系,主表是E1 ,从表是E2.

(3)多对多(m:n)关系:表示实体集E1中的多个实体可与实体集E2中的多个实体相联系。

5、实体-联系(E-R)图

(1)概念模型的直观表示方法,表示各个实体之间的关系。

(2)E-R图的三要素:实体、属性、联系

矩形框:实体

椭圆框:属性

菱形框:联系

用线把它们连起来。

第一章数据库基础知识第1节(第1章数据库基础基本概念和E-R图)(8)

1.3 小结

1、数据库的基本概念

2、数据模型,常用关系模型

3、关系模型的基本概念

4、E-R图的画法。

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