[工学]数据库概述 第1章2 ppt.pptVIP

本章主要介绍内容 第一次课 1.1 数据库知识 1.2 关系运算 第二次课 1.3 数据库的设计 1.4 数据管理技术的产生和发展 1.3 数据库的设计 创建了数据库才能使用数据库系统管理数据，创建数据库之前，首先要进行数据库的设计。 数据库设计是指对一个给定的应用环境，如“教学管理系统”，构造 (设计) 最优的数据模型，然后据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足用户的各种应用需求。 数据库的设计优劣将直接影响信息系统的质量和运行效果。 因此，设计一个结构优良的数据库是对数据进行有效管理的前提和产生正确信息的保证。 1.3 数据库的设计 数据库设计一般包括以下几个步骤： ①需求分析； ②概念模型设计 即建立概念模型； ③逻辑模型设计 即建立逻辑（数据）模型并优化设计； ④选择物理模型； ⑤创建数据库； ⑥数据库的运行和维护等。 1.3.1需求分析 首先，对要解决的实际应用问题进行详细的调查，明确建立数据库系统的目的。如，“教学管理系统”主要用于教学过程中对学生信息、教师信息、课程的管理。 其次，还要了解数据库中需要存储什么数据，要具有怎样的数据处理功能，数据库系统最终用户希望从数据库中得到什么样的信息，并且还要对数据进行收集、加工和整理。 1.3.2 概念模型 1．数据的三个不同世界 数据，从描述现实世界中事物特性到存储在计算机中，要经历三个领域：现实世界、概念世界和计算机世界。 现实世界由客观存在的事物构成，如宇宙、地球、山川、河流、学校、教师、学生、课本等。 这些客观存在的事物称为事物类。事物类也可以是某种抽象概念的集合，如考试成绩等。 在事物之间还存在着各种各样的联系，如学校和学生，学生和所学的课程。而每一个具体的事物又各自具有自己的内涵，如学生具有姓名、性别、年龄等内涵 。 1.3.2 概念模型 1．数据的三个不同世界 概念世界是现实世界中的事物在人们头脑中的反映，是对客观事物及其联系的一种抽象描述，故也称为概念模型。 在概念世界中，与现实世界的事物类、事物和内涵相对应的分别是实体集、实体和属性。 1.3.2 概念模型 概念世界中的一些概念： （1）实体(Entity) （2）实体集 （3）属性(Attribute) （4）码 （5）联系 概念世界中的一些概念 实体：把客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是实际事物，也可以是抽象事件，例如一个医生记录。 实体集：同一类实体的集合称为实体集。例如，全体医生的记录构成一个完整的医生表，是一个实体集。 属性：描述实体的特性称为属性。例如，医生的编号、姓名、性别、职称、科室等。 概念世界中的一些概念 关键字、键、码：如果某个属性或属性组合的值能唯一地标识出实体集中的每一个实体，可以选作关键字，例如，医生编号是唯一标识医生的不相重复信息，可选作关键字。 联系：实体集之间的对应关系称为联系，反映现实世界事物之间的相互关联。 1.3.2 概念模型 1．数据的三个不同世界 计算机世界使用计算机存放并管理概念世界中描述的实体集、实体和属性的数据。 在计算机世界与概念世界中的实体集、实体和属性对应的分别是文件、记录和字段。 文件、记录和字段可以直接存储在计算机的数据库中。 数据的三个不同世界 1.3.2 概念模型 2．概念模型的表示方法 概念模型能够准确、方便地表示信息世界的概念。 表示概念模型最常用的工具是实体联系模型 (Entity-Relation Approach，简称E-R模型或E-R图) 1.3.2.2 2．概念模型的表示方法 E-R图包括3个要素： （1）实体集：用矩形框表示，框内标注实体名称。 （2）属性：椭圆形表示，并用连线与实体集连接起来。 （3）实体之间的联系：也叫关系，用菱形框表示，框内标注联系的名称，用连线将菱形框分别与有关的实体集相连，并在连线上标明联系的类型。 实体之间的联系 事物之间总是存在某种联系。 事物的联系可分为两类： 一类是实体集内部的联系，表现在属性之间。 另一类是实体集间的联系。 实体集间的联系虽然复杂，但都可分解为2个实体集间的联系，最基本的是两个实体集间的联系。 两个实体集之间的联系有如下三种类型： （1）一对一联系（1:1） 实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A与实体集B为一对一的联系。记作1:1。 如：班级与班长，观众与座位，病人与床位。 （2）一对多联系（1:n） 实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。记作1:n。 如：班级与学生、部门与职员、省与市。 （3）多对多（m:n） 实体集A中的一个实体