關(guān)系數(shù)據(jù)模型(基本概念和ER轉(zhuǎn)換)

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1、2關(guān)系模型1三種主要的數(shù)據(jù)模型：層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型其中關(guān)系模型簡(jiǎn)單靈活，并有著堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，已成為當(dāng)前最流行的數(shù)據(jù)模型。本章主要講述:關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念關(guān)系的定義和性質(zhì)E/R到關(guān)系的轉(zhuǎn)換2.1引子2層次模型用樹型（層次）結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為層次模型（hierarchicalmodel）。層次模型的特點(diǎn)是：記錄之間的聯(lián)系通過指針來實(shí)現(xiàn)，查詢效率較高。與文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式相比，層次模型是一個(gè)飛躍，用戶和設(shè)計(jì)者面對(duì)的是邏輯數(shù)據(jù)而不是物理數(shù)據(jù)，用戶不必花費(fèi)大量的精力考慮數(shù)據(jù)的物理細(xì)節(jié)。邏輯數(shù)據(jù)與物理數(shù)據(jù)之間的

2、轉(zhuǎn)換由DBMS完成。層次模型有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是只能表示1:N聯(lián)系，雖然系統(tǒng)有多種輔助手段實(shí)現(xiàn)M:N聯(lián)系但較復(fù)雜，用戶不易掌握；二是由于層次順序的嚴(yán)格和復(fù)雜，引起數(shù)據(jù)的查詢和更新操作很復(fù)雜，因此應(yīng)用程序的編寫也比較復(fù)雜。3網(wǎng)狀模型用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型（networkmodel）。網(wǎng)狀模型的特點(diǎn)是：記錄之間聯(lián)系通過指針實(shí)現(xiàn)，M:N聯(lián)系也容易實(shí)現(xiàn)（一個(gè)M:N聯(lián)系可拆成兩個(gè)1:N聯(lián)系），查詢效率較高。網(wǎng)狀模型的缺點(diǎn)是：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和編程復(fù)雜。42.2關(guān)系模型由來關(guān)系模型是發(fā)展較晚的一種模型，1970年美國(guó)IB

3、M公司的研究員E.F.Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的關(guān)系模型。他發(fā)表了題為“大型共享數(shù)據(jù)銀行數(shù)據(jù)的關(guān)系模型”（ARelationModelofDataforLargeSharedDataBanks）,在文中解釋了關(guān)系模型，定義了某些關(guān)系代數(shù)運(yùn)算，研究了數(shù)據(jù)的函數(shù)相關(guān)性，定義了關(guān)系的第三范式，從而開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系方法和數(shù)據(jù)規(guī)范化理論的研究，他為此獲得了1981年的圖靈獎(jiǎng)。此后許多人把研究方向轉(zhuǎn)到關(guān)系方法上，陸續(xù)出現(xiàn)了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。1977年IBM公司研制的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的代表SystemR開始運(yùn)行，其后又進(jìn)行了不斷的改進(jìn)和擴(kuò)充，出現(xiàn)了基于

4、SystemR的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)SQL/DB。520世紀(jì)80年代以來，計(jì)算機(jī)廠商新推出的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型，非關(guān)系系統(tǒng)的產(chǎn)品也都加上了關(guān)系接口。數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域當(dāng)前的研究工作也都是以關(guān)系方法為基礎(chǔ)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)已成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如現(xiàn)在廣泛使用的小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Foxpro、Acess，大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Oracle、Informix、Sybase、SQLServer等都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。61.關(guān)系模型的基本概念關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)“二維表框架”組成的集合，每個(gè)二維表又可稱為關(guān)系，所以關(guān)系模型是“關(guān)系框架”的集合。關(guān)系模型與

5、層次模型、網(wǎng)狀模型不同，它是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念之上的。表？熟悉，是不是很簡(jiǎn)單啊？？？7提問【要求】：構(gòu)建一用來描述在校學(xué)生的數(shù)據(jù)庫(kù)，要求記錄的學(xué)生如下屬性：學(xué)號(hào)、姓名、年齡、系別。此設(shè)計(jì)很好的將學(xué)號(hào)、姓名、年齡、系別屬性記錄了下來，并且支持檢索、插入、刪除、更新操作。然而這是不是一個(gè)完美的設(shè)計(jì)呢？8再提問問題1：學(xué)校有幾個(gè)系？（答：3個(gè)）問題2：經(jīng)管系有幾個(gè)學(xué)生？（答：2個(gè)）問題你是怎么知道的？－－－數(shù)出來的？！問題1的答案是通過去掉系別列中的重復(fù)行后，數(shù)一數(shù)剩余的行數(shù)得到的。問題2的答案是通過數(shù)一數(shù)系別為經(jīng)管系的行數(shù)得到的。9新要求

6、如下幾個(gè)要求：1、學(xué)校開設(shè)一個(gè)新的系"藝術(shù)系"，然而藝術(shù)系的學(xué)生要等到兩個(gè)月后才能招進(jìn)來。2、李四畢業(yè)了，不再是"在校學(xué)生"了，將其刪除。3、經(jīng)管系現(xiàn)要更名成"經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院"。如何插入一個(gè)沒有學(xué)生的系呢？這是一個(gè)兩難的問題。由于學(xué)校有藝術(shù)系，為了能夠在檢索"學(xué)校有幾個(gè)系"時(shí)檢索到4，我們不得不插入一行，該行的系別字段記錄上"藝術(shù)系"，而藝術(shù)系沒有學(xué)生，所以我們還得讓學(xué)號(hào)、姓名、年齡字段空著10插入藝術(shù)系問“藝術(shù)系有幾個(gè)學(xué)生”？－－數(shù)？不行。解題邏輯發(fā)生變化：如果人數(shù)為1，判斷學(xué)號(hào)、姓名、年齡是否為空，如果為空則為0人，否則為1人。刪除操

7、作：如果把李四一行刪除?機(jī)械系沒有了！所以也不得不修改刪除邏輯，如果某系只剩下最后一條記錄，就不能刪除了，而起清空學(xué)號(hào)、姓名、年齡字段的內(nèi)容，這么做好嗎？更新操作：經(jīng)管系更名需要修改兩行數(shù)據(jù)，假設(shè)剛剛修改完第一行，正要修改下一行，停電死機(jī)～，當(dāng)你下次開機(jī)后：經(jīng)管系、經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院各一個(gè)11解決問題拆分成兩個(gè)實(shí)體：學(xué)生、院系規(guī)范化：將大表分解為小表的過程，目的是消除冗余和重復(fù)數(shù)據(jù)，并避免插入、修改和刪除時(shí)出現(xiàn)問題用范式進(jìn)行規(guī)范化，范式有第一范式、第二范式、第三范式、第四范式、第五范式等12關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念－實(shí)例教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系模型及其實(shí)例

8、，包含五個(gè)關(guān)系：教師關(guān)系T、學(xué)生關(guān)系S、課程關(guān)系C、選課關(guān)系SC和授課關(guān)系TC，分別對(duì)應(yīng)五張表。下面以其為例，介紹關(guān)系模型中所涉及的一些基本概念。13T（教師表）TNO教師號(hào)TN姓名SEX性別AGE年齡PR