第2周数据模型---三级模式两级映射-ER图祥解.pptVIP

回顾 数据库系统的构成：应用程序、数据库管理系统(DBMS)、数据库(DB)。 数据管理技术的发展（人工管理，文件管理，数据库管理） 信息的三种世界（客观世界，信息世界，计算机世界） 数据库原理与应用 第2讲 数据模型--三级模式以及ER图 本讲内容、重点和难点 重点 数据库的三级模式结构 概念模型的两个基本概念——实体与联系，E-R图 难点 三层模式结构及其对提高数据独立性的作用 E-R图的画法 1.数据库的三级模式结构 为了有效地组织、管理数据，提高数据库的逻辑独立性和物理独立性，人们为数据库设计了一个严谨的体系结构，数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、模式和内模式 。 根据各类人员与数据库的不同关系，可把视图（所谓视图是指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法）分为三种： 对应于用户的外部视图——外模式 对应于应用程序员的概念视图——模式 对应于系统程序员的内部视图——内模式 1. 内模式（存储模式） 它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。 2. 模式（概念模式） 用于描述数据库的整体逻辑结构，是数据库的总体构架。一个数据库只有一个模式。概念模式既不涉及数据的物理存储结构和硬件环境，也不涉及具体的应用程序。 3. 外 模式（子模式或用户模式） 它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。 外模式是各个用户的数据视图，如果不同的用户在应用需求上存在差异，则其外模式就是不同的。另一方面，同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用，但一个应用程序只能使用一个外模式. 注：外模式通常是模式的子集。 数据库系统的二级映射与数据独立性 映射实质是对应规则，三级模式结构是靠映射来连接和完成。 三级模式直接存在两级映射：外模式/模式映射，模式/内模式映射。 模式 / 内模式映像 特征： 模式／内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 数据库中模式／内模式映象是唯一的。 该映射定义通常包含在模式描述中. 保证数据的物理独立性： 当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映象，使模式保持尽可能不变，进而外模式与应用程序也保持不变。 保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。 外模式/模式映射 特征： 对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式／模式映射，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。 对应于一个模式可以有任意多个外模式。 该映射的定义通常包含在外模式描述中。 保证数据的逻辑独立性： 当模式改变时（如：某些数据，记录类型，对数据联系的一些改变等），数据库管理员修改有关的外模式／模式映射，尽可能地使外模式保持不变。 应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 讨论： 某学校的数据库，包含学生、教师、课程和工资等数据。有两个应用程序：薪酬管理和教务管理。根据右边的框图中，说说三层模式和两层映射. 2.概念模型 两个基本概念：实体和联系 E-R图 概念模型的两个基本概念 概念模型的作用是找出现实世界中的信息实体及实体间的联系，所以概念模型也称为实体-联系模型。 两个概念 实体：用户所关注的对象。 联系：实体间的相互关联。 实体 实体——可以区分的客观对象 属性和值域 属性是实体所具有的特征，值域是属性的取值范围。例：教师实体具有性别和职称的属性；性别的取值范围是（男，女）。 实体型和实体值 实体型是实体的结构描述，表示为实体名和属性名的集合，实体值是一组属性值的组合。例：实体型：教师(编号，姓名，性别)，实体值： (15021，“李木”，男)。 实体集 同类实体的集合。例：教师实体集、学生实体集。 键 在一个实体集中用于区分不同实体的属性组合。例：教师实体的键是编号，学生实体的键是学号。 联系 联系——实体之间的对应关系。 联系包括联系名和联系类型 联系类型反映一个实体集中的一个实体可能与另一个实体集中的多少个实体存在关联，可以归纳为三种类型： 一对多联系(1:n)，例：公司- 就职- 职员 多对多联系(m:n)，例：读者- 借阅- 图书 一对一联系(1:1)，例：厂长- 任职 -工厂 注意：两个方向结合才能判断一个联系的类型。 以公司和职员之间的联系为例，一间公司有多个职员，一个职员属于一间公司，这样才能得到1：n。 举例：选课系统中的实体与联系 实体： 教师(工号，姓名) 课程(课程编号，课程名) 学生(学号，姓名) 联系： 教师讲授课程：m:n联系 学生选