关系模式与.ppt

高级数据库技术 金培权 jpq@ustc.edu.cn 课程目的 深入掌握DBMS的原理和技术 了解DBMS实现技术 课程安排 讲课＋实验 40学时讲授，20学时实验 教材 Database System Implementation(1th) ,H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom. 机械工业出版社 参考文献 Database Management Systems(3rd)，Raghu Ramakrishnan et al.et al, 清华大学出版社 Database System Concepts(3rd)，Abraham Silberschatz et al,机械工业出版社 A First Course to Database System, J. Ullman et al., 机械工业出版社 一、数据库系统的基本概念 数据库（Database，DB） 一个统一管理的持久存储的数据集合，这些数据应用于某个应用系统中 数据库管理系统（DBMS） 计算机程序的集合，用于创建和管理数据库 数据库系统（DBS） 采用了数据库技术的计算机系统 第2章 关系数据库技术回顾 主要内容 关系数据模型 (Relational Data Model) SQL 关系数据库体系结构 (Database Architecture) 一、关系数据模型 使用数据库技术，首先必须把现实世界中的事物表示为计算机能够处理的数据 模型是对现实世界特征的抽象 数据模型是对现实世界数据特征的抽象 数据模型的定义 描述现实世界实体、实体间联系以及数据语义和一致性约束的模型 1、数据模型的分类 根据模型应用的不同目的 概念数据模型（概念模型） 按用户的观点对数据进行建模，强调语义表达功能 独立于计算机系统和DBMS 主要用于数据库的概念设计 结构数据模型（数据模型） 按计算机系统的观点对数据进行建模，直接面向数据库的逻辑结构 与计算机系统和DBMS相关（DBMS支持某种数据模型） 有严格的形式化定义，以便于在计算机系统中实现 2、数据抽象的层次 3、数据模型的例子 现实世界 客户存款 信息世界 概念模型（E-R模型） 3、数据模型的例子 机器世界 数据模型（关系模型） 4、数据模型的要素 数据结构 现实世界实体及实体间联系的表示和实现 数据操作 数据检索和更新的实现 数据的完整性约束 数据及数据间联系应具有的制约和依赖规则 5、关系模型 关系模型 用二维表格结构表示实体集，外键表示实体间联系，三类完整性表示数据约束的数据模型 6、关系、关系模式与关系数据库 关系模式（Relation Schema） 关系的逻辑结构和特征的描述 对应于二维表格的表头 通常由属性集和各属性域表示，不关心域时可省略域 Student（Name, Age, Class） 关系：关系模式的实例，即二维表（元组的集合） 关系数据库模式（Relational Database Schema）：关系模式的集合 关系数据库：关系数据库模式的实例，即关系的集合 7、关系模型的形式化定义 数据结构 关系：数据库中全部数据及数据间联系都以关系来表示 数据操作 关系运算 关系代数 关系演算（元组关系演算、域关系演算） 数据的完整性约束 关系模型的三类完整性规则 8、关系代数(Relational Algebra) 以关系为运算对象的一组运算集合 运算结果仍是关系 以集合操作为基本运算 二、SQL 数据库语言 数据库语言是用户使用数据库的接口，DBMS支持用户通过数据库语言进行数据存取与管理 有三类数据库语言 数据定义语言(Data Definition Language, DDL) 数据操纵语言(Data Manipulation Language， DML) 数据控制语言 (Data Control Language, DCL) 1、DDL 用来定义和管理数据库以及数据库中的各种对象的语句 DBMS负责对DDL进行编译执行 编译的结果是生成一系列的元数据，存储到数据字典或系统目录（System Catalog）中 SQL语言的DDL举例 2、DML和DCL DML 用来查询、添加、修改和删除数据库中数据的语句 DCL 用来设置或者更改数据库用户或角色权限的语句 3、SQL数据库 SQL数据库：支持SQL的关系数据库 （基本）表——关系 记录——元组 字段（列）——属性 字段值——属性值 字段类型（列类型）——域 码——键 主码——主键 外码——外键 4、SQL的基本组成 三、关系数据库体系结构 数据库体系结构 关系数据库体系结构 SQL数据库体系结构 1、数据库体系结构 通过框架结构描述一般数据库的概念和结构 ANSI/SPARC体系结构——三级模式结构