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类型计算机2级公共基础知识四.ppt

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:5294764
  • 上传时间:2019-02-19
  • 格式:PPT
  • 页数:34
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    计算机2级公共基础知识四.ppt
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    1、数据库设计基础,数据(Data):描述事物、表达事物基本信息的某种符号,是信息的一种量化表示。数据库(DB):一种定义是:数据库是由一个互相关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的程序组成。另一种定义是:长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。分为非服务器型数据库和服务型数据库。,1 数据库系统的基本概念,数据库管理系统(DBMS):数据库管理系统位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件,用于描述、管理和维护数据库的程序系统,它是专门负责组织和处理数据信息的程序集合,是数据库系统的核心组成部分。数据库管理系统的功能: 1)数据库定义功能 2)数据库管理功能 3)数据库建立和维护 4)

    2、通信功能。,数据库管理系统主要有四种类型:文件管理系统、层次数据库系统、网状数据库系统和关系数据库系统。 为完成数据库的基本功能,数据库管理系统提供相应的数据语言,通常由三部分组成 1)数据定义语言(DDL)及其翻译程序。主要负责数据的模式定义与数据的物理存取构建。 2)数据操纵语言(DML)及其编译或解释程序。主要负责数据的基本操作,包括查询及增加、删除、修改等操作。 3)数据控制语言(DCL)。朱耀负责解释每个控制命令的含义,决定如何去执行控制命令。,数据库系统:通常把数据库和数据库管理系统软件合称为数据库系统。具有以下特点:数据高度集成。数据统一管理控制。数据独立性。共享性和低冗余性。数

    3、据库系统内部体系结构数据库系统通常采用三级模式结构:外模式、模式和内模式,数据库系统的三级模式结构,数据库系统的核心部分是_。 A.数据库 B.数据模型 C.计算机硬件 D.数据库管理系统数据库系统的体系结构分为三个层次,是_。 A.模式、模型、视图 B.关系模式、网状模式、层次模式 C.外模式、概念模式、内模式 D.外模型、概念模型,举例,数据模型是对现实世界进行抽象的工具。是指反映实体及其实体间联系的数据组织的结构和形式。数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性数据约束三部分组成。 数据结构是所研究的对象类型的集合。 数据操作是指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合,包括操作及有关

    4、操作规则。 完整性数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系,它们之间的制约与依存关系,以及数据动态变化的规则,以保证数据的正确。,2 数据模型, 层次模型层次模型实际上是以记录型为结点构成的树,它是把客观问题抽象为一个严格的自上而下的层次关系。 特点:1)有且仅有一个根节点无双亲,这个节点即为树的根;2)其他结点有且仅有一个双亲。 层次模型只能反映实体间的一对多的联系。, 网状模型网状模型是以记录型为结点的网络,它反映现实世界中较为复杂的事物间的联系。特点:1)可以有一个以上的结点无双亲;2)至少有一个结点有多于一个的双亲。 网状模型可以反映实体间的多对多的联系。,关系模型关系模型是建

    5、立在数学概念基础上的,在关系模型中,把数据看成是一个二维表,这个二维表就叫做关系。二维表由表框架及表的元组组成。表框架由n个命名的属性组成,n称为属性元数。每行数据称为元组,一个元组由n个元组分量所组成,每个元组分量是表框架中每个属性的投影值。以二维表为基本结构所建立的模型称为关系模型。, 实体联系模型该模型是一种常用的高级概念模型,而实体联系图(E-R图)是实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。实体联系模型的三要素:实体、属性和联系。 E-R图其基本思想是:世界是由一组称做实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。基于这一思想,数据库可由实体集合和实体间的关系进行模型化。, E-R模型到

    6、关系数据模型的转换E-R图是由实体、实体的属性和实体之间的联系3个要素组成,而关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合,将E-R图转换为关系模型就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式。,实例,下列有关数据库的描述,正确的是_。 A.数据处理是将信息转化为数据的过程 B.数据的物理独立性是指当数据的逻辑结构改变时,数据的存储结构不变。 C.关系中的每一列称为元组,一个元组就是一个字段。 D.如果一个关系属性中的属性或属性组并非该关系的关键字,但它是另一个关系的关键字,则称其为本关系的外关键字。 在关系数据库中,用来表示实体之间联系的是_。 A.树结构 B.网结构 C.线性表 D.二

    7、维表 将E-R图转换成关系模式时,实体与联系都可以表示成_。 A.属性 B.关系 B.键 C.域 关系模型按不同的应用层次分为三种,是_数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。概念,传统的集合运算关系的集合运算要求参加运算的关系必须具有相同的目(即关系的属性个数相同),且相应属性取自同一个域。 包括四种运算: 并() 交() 差(-) 广义笛卡尔积(),3 关系代数,1)并(Union),设关系R和关系S具有相同的目n(即两个关系都有n个属性),且相应的属性取自同一个域,则关系R与关系S的并由属于R或属于S的元组组成。其结果关系仍为n目关系。记作: RS=t | tRtS,2)交(Interse

    8、ction),设关系R和关系S具有相同的目n,且相应的属性取自同一个域,则关系R与关系S的交由既属于R又属于S的元组组成。其结果关系仍为n目关系。记作: RS=t | tRtS,3)差(Difference),设关系R和关系S具有相同的目n,且相应的属性取自同一个域,则关系R与关系S的差由属于R而不属于S的所有元组组成。其结果关系仍为n目关系。记作: RS=t | tRtS,4)广义笛卡尔积,给定一组域D1,D2,Dn,这些域中可以有相同的域。D1,D2,Dn的笛卡尔积为:D1D2Dn(d1,d2,dn)di Di,i1,2,n。其中每一个元素(d1,d2,dn)叫作一个n元组;元素中每一个值

    9、di叫作一个分量。,两个分别为n元和m元的关系R和S的广义笛卡尔积RS是一个 (nm)元组的集合。元组的前n个分量是R的一个元组,后m个分量是S的一个元组。记为RS 。,专门的关系运算,1)选择运算选择又称为限制。它是在关系R中选择满足给定条件的元组的子集,记作: F(R) = t | tR F(t)=真。其中为选择运算符,F表示选择条件,它是一个逻辑表达式,取逻辑值真或假。选择运算是一种横向的操作。可以将选择操作看作是一个过滤器。,2)投影运算,关系R上的投影是从R中选择出若干属性列组成新的关系。记作: A(R) = tA | tR 。其中为投影运算符,A为R中的属性列。 投影运算是一种纵向

    10、的操作。,3)连接运算,连接也称为连接。它是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组。记作: 其中A和B分别为R和S上度数相等且可比的属性组。是比较运算符。,连接运算从R和S的笛卡尔积RS中选取(R关系)在A属性组上的值与(S关系)在B属性组上值满足比较关系的元组。连接运算可实现两个关系的横向合并。,连接运算中有两种最为重要也最为常用的连接,一种是等值连接(equi-join),另一种是自然连接(Natural join)。,等值连接,等值连接是为“”的连接运算。它是从关系R与S的笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组。即等值连接为:,自然连接,自然连接是一种特殊的等值连接,它要求

    11、两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组,并且要在结果中把重复的属性去掉。即若R和S具有相同的属性组B,则自然连接可记作:,4)除操作,给定关系R(X,Y)和S(Y,Z),其中X, Y, Z为属性组。R中的Y与S中的Y可以有不同的属性名,但必须出自相同的域集。R与S的除运算得到一个新的关系P(X),P是R中满足下列条件的元组在X属性列上的投影:元组在X上分量值x的像集Yx包含S在Y上投影的集合。记作:,提示:1.在求解RS时,对R按X的值分组,然后检查每一组,如某一组中的Y包含S在Y上投影,则取该组中的X的值作为关系P中的一个元组,否则不取。2. 按照除运算规则,我们不必关注Z。,第一范式(

    12、1NF):任给关系R,如果R中每个列与行的交点处的取值都是不可再分的基本元素,则R达到第一范式。 第二范式:如果一个关系达到第一范式,且不存在任何非主属性对候选关键字的部分函数依赖,则称此关系达到第二范式。 第三范式:如果一个关系达到第二范式且不存在非主属性对候选关键字的传递函数依赖,则称为达到第三范式。,关系数据库规范化理论,数据库设计方法和步骤数据库设计的基本任务是根据用户对象的信息需求、处理需求和数据库的支持环境设计出数据模式。分为6个阶段:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实现和数据库运行维护。,4 数据库设计与管理, 需求分析:就是分析用户的要求,它是设计数

    13、据库的起点。 概念设计:就是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构及概念模型的过程。 逻辑设计:在分析阶段确定的E-R图实际上是对数据库概念结构进行了设计,设计阶段的主要任务则是进行数据库的逻辑结构设计。,物理设计:数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构,它依赖于给定的数据库管理系统和计算机系统。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程,就是数据库物理设计。数据库运行维护:对数据库结构进行修改或扩充,并不断进行评价、调整、修改、直至完全重新设计为止。-DBA,实例,应用数据库的主要目的是_。 A.解决数据保密问题 B.解决数据完整性问题 C.解决数据共享问题 D.解决数据量大的问题 数据库设计包括两个方面的设计内容,它们是_。 A.概念设计和逻辑设计 B.模式设计和内模式设计 C.内模式设计和物理设计 D.结构特性设计和行为特性设计 数据库设计完成后进入实施阶段,下述工作中_操作一般不属实施阶段的工作。 A.建立库结构 B.加载数据 C.系统调试 D.扩充功能 数据库设计分为六个阶段,需求分析阶段、_逻辑设计阶段、物理设计阶段、实施阶段、运行和维护阶段。概念设计阶段,

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