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1、概念模型概念模型Page 22012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据管理技术发展的四个阶段数据管理技术发展的四个阶段人工管理阶段、文件系统阶段、数据库阶段和高级数据库阶段人工管理阶段、文件系统阶段、数据库阶段和高级数据库阶段在人工管理阶段没有文件概念，数据不保存，数据与程序对应，由程序员对各自的数据进行管理在人工管理阶段没有文件概念，数据不保存，数据与程序对应，由程序员对各自的数据进行管理文件系统阶段数据以文件形式组织文件系统阶段数据以文件形式组织60年代中期数据库技术开始萌芽，发展到现在人类已进入了高级数据库阶段年代中期数据库技术开始萌芽，发展到现在人类已进入了高级数据库阶段Page 3
2、2012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据库系统数据库系统数据库数据库DB（DataBase）数据库管理系统（数据库管理系统（DataBaseManagement System，DBMS）数据库系统数据库系统（DataBase System）：数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员和用户等构成。）：数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员和用户等构成。Page 42012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据模型数据模型在数据库中用在数据库中用数据模型数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息数
3、据模型是数据库系统的核心和基础数据模型是数据库系统的核心和基础Page 52012东吴专转本强化班东吴专转本强化班概念模型和数据模型概念模型和数据模型为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一具体的为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一具体的DBMS支持的数据模型，通常先将支持的数据模型，通常先将现实世界现实世界抽象为抽象为信息世界信息世界，然后将信息世界转换为，然后将信息世界转换为机器世界机器世界首先将现实世界中的客观对象抽象为首先将现实世界中的客观对象抽象为概念模型概念模型，然后再把概念模型转换为计算机上某一，然后再把概念模型转换为计算机上某一DBMS支持的支持的数据模型数据模型Pag
4、e 62012东吴专转本强化班东吴专转本强化班概念模型（概念模型（1）实体实体：现实世界客观存在并且可以相互区分的：现实世界客观存在并且可以相互区分的事物事物，如一名教师，一个学生，一门课程等，如一名教师，一个学生，一门课程等属性属性：实体所具有的某一特性，一个实体可以由若干属性来描述，如学生实体由学号、姓名、性别等属性组成：实体所具有的某一特性，一个实体可以由若干属性来描述，如学生实体由学号、姓名、性别等属性组成Page 72012东吴专转本强化班东吴专转本强化班概念模型（概念模型（2）域域：属性的取值范围，如姓名的域为字符串，性别的域为“男”，“女”：属性的取值范围，如姓名的域为字符串，性
5、别的域为“男”，“女”实体集实体集：具有相同属性的实体的集合，如全体学生就是一个实体集：具有相同属性的实体的集合，如全体学生就是一个实体集实体集与实体集间的实体集与实体集间的联系联系（通常简称为实体间的联系）（通常简称为实体间的联系）Page 82012东吴专转本强化班东吴专转本强化班实体集与实体集间的联系实体集与实体集间的联系一对一联系（一对一联系（1：1）：如火车座位与乘客之间就是）：如火车座位与乘客之间就是1：1的联系的联系一对多联系（一对多联系（1：n）：如班级与学生之间就是）：如班级与学生之间就是1：n的联系的联系多对多联系（多对多联系（m：n）：学生与课程之间就是多对多的联系）：学
6、生与课程之间就是多对多的联系Page 92012东吴专转本强化班东吴专转本强化班键和主键键和主键实体键：能够唯一标识实体的实体键：能够唯一标识实体的属性或属性组属性或属性组称为实体集的实体键称为实体集的实体键如果一个实体集有多个实体键存在，则可从中选一个最常用的作为实体主键，简称主键（如果一个实体集有多个实体键存在，则可从中选一个最常用的作为实体主键，简称主键（Primary Key）Page 102012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据模型数据模型数据模型通常由数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成三部分组成当前主要的数据模型有当前主要的数据
7、模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型关系模型关系模型是最重要的一种数据模型是最重要的一种数据模型Page 112012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据模型的类型数据模型的类型层次模型：用层次模型：用树结构树结构表示实体集间的联系表示实体集间的联系网状模型：用网状模型：用网络网络结构表示实体集间的联系结构表示实体集间的联系关系模型：用关系模型：用二维表二维表结构表示实体集间联系结构表示实体集间联系面向对象模型：用面向对象模型：用对象对象表示表示Page 122012东吴专转本强化班东吴专转本强化班关系数据模型的逻辑结构关系数据模型的逻辑结
8、构关系数据模型的基本结构是关系。关系数据模型的基本结构是关系。关系数据模型中数据的逻辑结构是一张二维表（关系数据模型中数据的逻辑结构是一张二维表（Table），它由表名、行和列组成。表的每一），它由表名、行和列组成。表的每一行行称为一个称为一个元组元组（Tuple），每一），每一列列称为一个称为一个属性属性（Attribute）。）。Page 132012东吴专转本强化班东吴专转本强化班学号姓名性别0911034006周韧男0911034007马钥女0911034008闫强男0911034009庄海波男0911034010戴一平女Page 142012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据模式数
9、据模式用关系数据模型对一个具体单位中客观对象的实体集，属性和联系的结构描述，一般称为关系用关系数据模型对一个具体单位中客观对象的实体集，属性和联系的结构描述，一般称为关系数据模式数据模式（Data Schema），而二维表中的内容即为其实例。），而二维表中的内容即为其实例。关系数据模式的一般描述形式为：关系数据模式的一般描述形式为：R：（：（A1，A2，Ai，An）Page 152012东吴专转本强化班东吴专转本强化班数据模型和数据模式数据模型和数据模式数据模型和数据模式是有区别的数据模型和数据模式是有区别的数据模型使用一组概念和定义描述数据的数据模型使用一组概念和定义描述数据的手段手段数据模
10、式是用某种数据模型对数据模式是用某种数据模型对具体具体情况下相关数据结构的情况下相关数据结构的描述描述数据模式是以数据模型为基础，综合考虑了用户的需求，并将这些需求抽象而得到的逻辑结构数据模式是以数据模型为基础，综合考虑了用户的需求，并将这些需求抽象而得到的逻辑结构Page 162012东吴专转本强化班东吴专转本强化班关系模式和关系关系模式和关系关系模式反映了二维表的关系模式反映了二维表的静态结构静态结构，是相对稳定的，是相对稳定的关系是关系模式在某一时刻的状态，它反映了二维表的内容，由于对关系的操作不断更新着二维表中的数据，因此关系是随时间关系是关系模式在某一时刻的状态，它反映了二维表的内容
11、，由于对关系的操作不断更新着二维表中的数据，因此关系是随时间动态变化动态变化的的Page 172012东吴专转本强化班东吴专转本强化班关系数据模型存储结构关系数据模型存储结构在关系数据模型中，实体集、实体集之间的联系都用在关系数据模型中，实体集、实体集之间的联系都用二维表二维表来表示来表示Page 182012东吴专转本强化班东吴专转本强化班关系数据模型的特点关系数据模型的特点关系数据模型建立在严格的数学理论基础上关系数据模型建立在严格的数学理论基础上关系数据模型概念单一，一般用关系（二维表）表示关系数据模型概念单一，一般用关系（二维表）表示关系数据模型的存取路径对用户透明，简化了程序员的工作
12、量，数据的独立性和安全性好关系数据模型的存取路径对用户透明，简化了程序员的工作量，数据的独立性和安全性好Page 192012东吴专转本强化班东吴专转本强化班关系数据模型中关系的限制关系数据模型中关系的限制每个属性对应于一个值域，不同的属性可以有相同的值域，但必须给出不同的属性名每个属性对应于一个值域，不同的属性可以有相同的值域，但必须给出不同的属性名每个属性都应该是原子数据。数据不可再分（如整数，字符串等）每个属性都应该是原子数据。数据不可再分（如整数，字符串等）关系中不允许出现相同的元组（重复元组）关系中不允许出现相同的元组（重复元组）元组的顺序可以任意交换元组的顺序可以任意交换属性的顺序
13、可以任意交换属性的顺序可以任意交换Page 202012东吴专转本强化班东吴专转本强化班关系数据模型的完整性关系数据模型的完整性数据的语义不但会限制属性的值，数据的语义还会制约属性间的关系，这些约束可以用来保证数据库中数据的数据的语义不但会限制属性的值，数据的语义还会制约属性间的关系，这些约束可以用来保证数据库中数据的正确性正确性，称其为关系数据模型的完整性约束。，称其为关系数据模型的完整性约束。Page 212012东吴专转本强化班东吴专转本强化班三类完整性规则三类完整性规则实体完整性：若属性实体完整性：若属性A为关系为关系R的主键，则的主键，则A不能为不能为空值（空值（Null）或重复值）
14、或重复值引用完整性：引用完整性：R1的外键的外键F要么是被引用关系要么是被引用关系R2中某一元组实际中某一元组实际存在存在的主键值，要么为的主键值，要么为空值空值用户定义完整性约束：用户定义完整性它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求，由应用环境对数据的需求而决定用户定义完整性约束：用户定义完整性它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求，由应用环境对数据的需求而决定Page 222012东吴专转本强化班东吴专转本强化班例子例子SC学号课程编号成绩学号课程编号成绩S学号姓名性别学号姓名性别091103400602820911034006周韧男周韧男091103400701500911034007马钥女马钥女091103400702630911034008闫强男闫强男091103400801920911034009庄海波男庄海波男091103400901770911034010戴一平女戴一平女0911034009026109110340100156课程编号课程名学分课程编号课程名学分01计算机应用基础计算机应用基础302高等数学高等数学403英语英语404数字电路数字电路205数据结构数据结构3