医药数据库管理与应用知识讲解

1、医药数据库系统原理与应用緒论1.1.1数据库管理系统的概念：是一种操纵和管理数据的大型软件，用于建立、使用后人维护数据库，简称DBMS。功能：数据定义、数据组织、数据存储、数据操纵和运行维护1.2数据模型的分类：概念模型、逻辑模型和物理模型 数据模型的组成要素数据模型精确的描述了系统的静态特征、动态特征和完整性约束条件，由数据结构、数据操 作和完整性约束三部分组成。E-R模型:两个实体之间的联系可分为三种一对一、一对多、多对多。（分别会画）科主任科室科室1医生n病人1:1联系1: n联系m: n联系1.3三级模式结构数据库系统的三级模式结构包括 外模式、内模式、模式二级映像（1）外模式|模式映

2、像：模式描述的是数据库的全局逻辑结构，外模式描述的是局部数据 的逻辑结构。一个模式对应多个外模式，每个外模式都有一个外模式|模式映像。外模式|模式映像一般放在外模式中描述。（2）模式|内模式映像：数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，因此模式|内模式映 像是唯一的，它表达了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。，如逻辑记录和字段 在内部是如何储存的。模式|内模式映像一般是放在模式在模式中描述的。数据的独立性（1）数据的地逻辑独立性（2）数据的物理独立性二、关系模型与关系代数2.3实体完整性的规则（1）实体完整性的规则针对基本关系。一个基本关系表通常对应一个实体集，例如医生关系对应医生集合

3、；（2）现实世界中的实体是可以区分的，它们具有一种唯一性标识。例如：医生的 ID，病 人的ID等。（3）在关系模型中，主关键字作为唯一的标识，且不能为空。参照完整性现实世界中的实体与实体之间往往存在某种关系，当用关系来表示实体与实体之间的联系 时，关系之间的相互引用是必然的。用户自定义的完整性任何关系数据库系统都应该支持实体完整性和参照完整性。除此之外，关系数据库系统根据现实世界中的环境不同，往往还需要另外的约束条件。用户自定义的完整性就是针对某一具体要求来定义的约束条件，它反应某一具体应用所涉及的数据必须满足的 语义要求。运算符含义运算符含义集合运算符U并比较运算符>大于一交>大

4、于等于n差<小于X笛卡尔积小于等于专门的关系运算符6选择n投影连接十除一等于O不等于逻辑运算符非A与V或传统的集合运算是二目运算，包括 交、并、差、广义笛卡尔积 四种运算、SQL语言SQL的特点1. 综合统一2. 高度非过程化3使用方式灵活4.语言简洁，易学易用完整性约束条件1. NULL|N0T NULL约束：表面相应列是否允许空值2. PRIMARY KEY约束（主键约束）：用于定义基本表的主键，其唯一标示作用。主键可以是某一列，也可以是多列的组合。一个基本表只能有一个主键，对于指定的PRIMARY KEY地一个列或多个列的组合，其中任何一个列都必须定义为NOT NULLo3. CH

5、ECK约束：用来检查字段值所允许的范围4. FOREING KEY （外键约束）：用于定义基本标的外键，建立两张表之间的联系 用SQL语言定义如下医生表（Doctor）CREATE TABLE Doctor(dID CHAR(6)PRIMARY KEY, dName CHAR(10),Titie CHAR(10),Department CHAR(10),Assistant CHAR(6);病人表( Patient )CREATE TABLE Patient(pID CHAR(6)PRIMARY KEY, pName CHAR(10),Sex CHAR(2),Job CHAR(30),Tel C

6、HAR(6),Birth Datetime,CHECK (Sex in(' 男',' 女');就诊总费用表( CureFee)CREATE TABLE CureFee(pID CHAR(6)NOT NULL,dID CHAR(6)NOT NULL,Fee Int check(Fee>=0),PRIMARY KEY(pID,dID),FOREIGN KEY(pID)REFERENCES Patient(pID),FOREIGN KEY(dID)REFERENCES Doctor(dID);例3.5在医生表Doctor中增加“性别”“简介”列，其数据类型均为字

7、符型ALTER TABLE DoctorADD sex CHAR(2)CHECK(sex in('男','女'),i ntroduction CHAR(30);例 3.12 为 Patient 表的 Sex 列建立默认约束，默认为“男”ALTER TABLE PatientADD CONSTRAINT DF_Patie nt_Sex DEFAULT '男'FOR Sex;1索引的分类（重点在英文） 在创建索引前，必须确定要使用的列和要创建的索引类型。（1）唯一索引（ U N I QU E ）：每一个索引值只对应唯一的数据记录。系统在创建该素引时

8、34 单表检查是否有重复的键值，并在每次便用 INSERT或UPDATE语句添加数据时进行检查。如要 使用此选项，则则应确定索引所包含的列均不允许 NUIL 值，否则在使用时会经常出错。（2）聚集索引（CLUSTERED）：也称聚簇索引。创建聚簇索引时，需要对已有表数据重新 进行排序（若表中已有数据），即删除原始的表数据后再将排序结果按物理序插回，故聚 索引建立完毕后，建立聚簇索引的列中的数据已经全部按序排列，排列的结果存储在表中。 个表中只能包含一个聚簇索引，但该索引可以包含多个列。（3）非聚集索引（NONCLUSTERED :也称非聚簇索引。索引与数据存放在不同的物理区 城，建立非聚集索引

9、时数据本身不进行排序，即排列的结果不存储在表中。一个表中可以建 立多个非聚簇索引。（4）复合索引：将两个或多个字段组合起来建立的索引，单独的字段允许有重复的值 需要注意的是，建立索引的目的是加快对表中记录的查找或排序。同时，为表设置索引是 要付出代价价的：一是增加了数据库的存储空间，二是在插入和修改数据时要花费较多的时 间（因为索引也要随之变动）。用户可以在最常查询的列上建立聚集索引，以提高查询效率。但对于经常更新的列不宜建立聚集索引。例 3.28 查询姓刘的医生的基本信息SELECT*FROM DoctorWHERE dNAME LIKE'刘 %'例 3.33 查询没有提供电

10、话的病人的姓名、性别、职业。SELECT pNAME,Sex,JobFROM PatientWHERE Tel IS NULL;例 3.35 查询内科的主任医师SELECT dID,dNAME,Title,Department,AssistantFROM DoctorWHERE Department='内科'AND Title='主任医师'；例 3.37 查询病人的基本信息，查询结果按照病人的性别升序排列，相同性别的按出生日期顺 序排列。SELECT pID,pName,Sex,Job,Tel,BirthFROM PatientORDER BY Sex,Birt

11、h DESC；连接查询连接查询是关系数据库中最主要、最重要的查询。包括等值链接、非等值连接、自然连接查 询、自身连接查询和复合条件连接查询等。连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但列名不一定是相同的。修改一条记录例 3.64 将 Doctor 表中所有“呼吸科”医生的助手 Assistant 改为“ d4”。UPDATE Doctor SET Assistant='d4'WHERE Department =' 呼吸科'；例3.66将Patient表中所有职业Job为“学生”且出生日期Birth最早(或最晚)的桑耳的电话Tel 改为“ 000”。UPDATE

12、TOP(3)PatientSET Tel='000'WHERE Job=' 学生' ORDER BY Birth ASC(DESC)；第四章 数据库完整性与安全性1. 数据库完整性：数据库中数据的正确性，有效性和相容性实体完整性：通过PRIMARY KEY定义，既可以在创建表时定义，也可以在创建完表之后定 义( 1)在创建表时定义主键 (P68)CONSTRAINT< 主键名 > PRIMARY KEY CLUSTERED| NONCLUSTERED例4.1创建 Recorder 表,表结构如表 4-1 所示,其主键为 cRecorderId 。CR

13、EATE TABLE Recorder(cRecorderId CHAR(12) PRIMARY KEY, cRegisterId CHAR(12) ，vHistory VARCHAR(500) ，vSymptom VARCHAR(500) ，vDescription VARCHAR(1000) ，tCure TIME)；( 2)在未设置主键的表中添加主键 (P69)例4 .2创建Register表,表结构如表4-2所示，创建完成后,在CRegisterld字段上添加主键约束。CREATE TABLE Register(cRegisterid CHAR(12) ，cDoctorId CHAR(

14、6) ，cPatientId CHAR(10) ，tRegister TIMEfFeeFLOAT)；该表创建时没有定义主键 ,现添加主键语句如下 ：ALTER TABLE RegisterADDCONSTRAINT 挂号编号 PRIMARY KEY（cRegisterID）2. 参照完整性：通过PRIMARY KEY定义那些列为外键，用REFERENCE短语指明外键参照哪 些表的主码。3. 自定义完整性UNIQUE约束：是唯一性约束，该约束类型可以指定一列或多列，表示指定列中数据不允许 出现重复值。安全性存取控制的类别（ 1） 自主存取控制（ 2） 强制存取控制自主存取控制的实现SQL标准通过

15、GRANT （授权）语句和REVOKE （收权）语句实现自主存取控制（ 1） 用户权限（2）授权（P81）GRANT语句的一般格式如下GRANT<权限 >,< 权限>ON<对象类型x 对象名 >,< 对象类型x 对象名 >TO<用户 >,< 用户 >（ WITH GRANT OPTION ）;例4.10把修改Recorder表中cRecorderld（病历编号）和查询该表的权限授予李明GRANT UPDATE（ crecorderid）, SELECTON TABLE RecorderTO李明；(3) 收权(P82)数据库

16、管理员DBA或其他授权者可以通过 REVOKED句将授予的权限收回。REVOKE e语句的一般格式如下REVOKEv权限 >,< 权限>ON<对象类型 >< 对象名 >,< 对象类型 >< 对象名 > FROMv用户 >,< 用户 > CASCADE I RESTRICT;例4.16收回李明修改Recorder表中cRecorderld(病例编号)的权限。REVOKE UPDATE( cRecorderid)ON TABLE RecordeFROM李明问答题1. 数据库的安全性 要保护数据库中的数据 ,使其免受

17、不合法的操作对它造成的破坏。我们主要通过对用户标识和鉴别、存取控制、视图机制、审计和对数据加密等手段,来实现数据库系统的安全。2. 数据库的完整性控制 包括：关系模型的完整性规则设计与完整性实施数据库的完整性是防止合法用户无意中对数据库造成破坏,比如输入不符合语义的数据、输出错误信息等 ,防范对象是不合语义的数据 : 为了防止不符合语义或不合理的数据进入数据库,DBMS提供的数据库的完整性控制必须包括：一是进行完整性约束条件的定义。完整性约束 条件即完整性规则 ,是对数据库中的数据进行某些约束 ,这些添加在数据上的语义约束条件就称 为数据库完整性约束条件 ,它包括关系模型的实体完整性、参照完整

18、性和用户定义完整性,并作为数据库模式的一部分存入DBMS中。二是进行完整性检查和违约处理。检查数据库中数据的 完整性,看其是否满足语义规定的条件 ,若不满足,则采取一定的动作保证数据的完整性。数据 完整性的程度是决定数据库中数 据的可靠程度和可信程度的主要因素。3. 视图机制的作用 ：由一个或多个基本表或者视图导出的表 ,它是一个虚表。在数据库中 ,只存 放着这些视图的定义 ,而不存放视图对应的数据 ,这些数据仍存放在原有的基本表中。视图机制 是数据库系统提供给不同用户从不同角度观察数据库中数据的重要手段 ,它通过为不同用户定 义不同的视图 ,在一定的范围内限制了访问数据的对象 ,使得无操作权

19、限的用户无法看到与其不 相关的数据 ,从而加强了数据安全保护程度。函数依赖非平凡平凡函数依赖完全，部分函数依赖传谨函数依赖关系模式规范化3NF第三范式（3NF）:首先 是2NFf另外非主键列必须第五章关系数据理论 关系模式规范化函数依赖关键字1NF第一范式（1NF）:强调 的是列的原子性即列不能 够再分成其他几列。第二范式（2NF）:首先是 1NF,另外包含两部分内 容，一是表必须有一个主 键；二呈没有包含在主谨中 的列必须完全依赖于主键， 而不能只依赖于主睡的一部 分立直接依赖于主键，不能存在传遥依赖。即不能存在：非主诞列A依赖于非主键列B,非主键列B依赖于主键 的情况。模式的分解 包括分解

20、的无损连接和保持函数依赖性习题单项选择题1 设计性能较优的关系模式称为规范化 ,规范化主要的理论依接是 (A)。A. 关系规范化理论B. 关系运算理论C. 关系代数理论D.数理逻辑持2. 规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。根据这个理论, 关系数据库中的关系必须满足 :其每一属性都是 (B)A. 互不相关的 B. 不可分解的 C. 长度可变的 D. 互 相关联的3.关系数据库规范化是为解决关系数据库中(D)问题而引入的A. 提高查询速度B. 保证数据的安全性和完整性C. 减少数据操作的复杂性 D 插入异常、删除异常和数据冗余4. 规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常、删除异

21、常以及(C)的缺A. 数据的不一致性B. 结构不合理 C 冗余度大 D. 数据丢失5. 假设关系模式R(A,B)属于3NF,下包说法中(B)是正确的。A.它一定消除了插入和删除异常B.仍存在一定的插入和删除异常C.一定属于BCNFD.A和C都是6. 当B属性函数依赖于A属性时,属性A与B的联系是(B)A.1 对多 B. 多对一 C. 多对多 D. 以上都不是7. 数据库一般使用 (A) 以上的关系A. INE B. 3NE C. BCNF D.4FN8关系模式中各级范式之间的关系为 ( A)ASNFC2NFCINFB. 3NFCINFC2NFC. ANFC2NFC3NED. 2NF CINFC

22、3NF9关系模式中,满足2NF的模式（B）A.可能是1NF B.必定是1NF C.必定是3NF D.必定是BCNF10. 关系模式R中的属性全部是主属性,则R的最高范式必定是（B）。A. 2NF B. 3NF C. BCNF D. 4NF11. 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式必定是（）A1NFB. 2NFC. 3NFD. 4NF12. 关系模式的候选码可以有（B)A.0个B.1个C1或多个D多个13.关系模个或多式的主码可以有 （）。A.0 个B.1 个C.1个或多个D. 多个14. 候选码中的属性可以有 （C）。A.0个 B.1个 C.1个或多个D.多个15. 设有关系W（工号,姓名，

23、工种，定额）将其规化到第三范式的答案是。（C）A. WI（工号,姓名）W2（工种，定额）B. W1（工号，工种,定额）W2（工号，姓名）CW1姓名，工种）W2（工种,定额）D .以上都不对16. 在关系模式R（A,B,C,D）中,有函数依赖集F=B - C,C- D,D - A则R能达到（B）。AINFB. 2NF C. 3NF D. 以上三者都不行17. XA,(i=1,2,k)成立是XA1A2人成立的(C)A. 充分条件B. 必要条件 C 充要条件 D. 既不充分也不必要18若关系R的候选码都是由单属性构成的，则R的最高范式必定是（B）。A. INFB. 2NFC. 3NE D. 无法确定

24、19. 设关系模式R（ABC）上成立的函数依赖集F为B C,C A,p=（AB的一个分 解，那么分解P（ B）。A.保持函数依赖B.丢失了 B C C.丢失了 CA D.是否保持函数依赖20. 关系模型中BNF是指（D）A.满足2NF且不存在组合属性B.满足2NF且不存在部分依赖现象C. 满足2NF且不存在非主属性D.满足NF且不存在传递依赖现象证明题设有关系模式 R（ SNO，CNO，SCORE，TNO，DNAME） ，函数依赖集 F =（ SNO, CNO） SCORE CNO TNO, TNO DNAME,试分解 R为 BCNF。解：初始化P =R,求得候选关键字为 SNO, CNO。首先从 R中分解出关系（TNO, DNAME），得 p = R1 （TNO, DNAME）, R2（SNO, CNO, SCORE TNO） ，