数据库原理与技术基础

第6章数据库原理与技术基础主讲教师郭松涛Email：stguo@stguo@163.com高校计算机基础教育系列课程本章教学计划

理论教学（课堂教学）：4学时

实验教学（上机实习）：2学时本章教学重点1.数据模型及数据库系统2.关系运算及关系的规范化3.关系数据库及SQL语言4.管理信息系统的结构与功能5.管理信息系统的开发与设计步骤第6章数据库原理与技术基础6.1数据库系统概述6.2关系数据库6.3常见数据库管理系统6.4管理信息系统第6章数据库原理与技术基础6.1数据库系统概述数据库系统是计算机软件系统的一个重要分支，也是一门新兴学科，它和计算机网络、人工智能一起被称为计算机技术领域的三大热门技术，而且随着各种应用领域对数据管理的进一步需求，数据处理迅速成为计算机应用的重要方面，数据库也成为计算机领域发展最快的学科之一。数据库已经成为信息社会的重要基础设施。数据库技术发展到今天已经是一门成熟的技术，但由于数据库是一个复杂系统，涉及面广，所以至今仍没有统一的、公认的定义。综合较为流行的数据库文献中对数据库的定义，可以给数据库定义为：数据库是以某种方式组织和存储起来的、可以检索和利用的、互相关联的数据集合，它提供给多种用户共享并且有最小的冗余度和较高的数据独立性，其安全控制机制可保证数据安全、可靠。6.1数据库系统概述6.1.1数据管理技术的发展历史数据库技术是20世纪60年代开始兴起的一门信息管理自动化的新兴学科，是计算机科学中的一个重要分支。从60年代末到70年代初，数据库技术日益成熟，并有了坚实的理论基础。进入70年代，数据库技术有了很大的发展。数据库方法，特别是DBTG（DataBaseTaskGroup，数据库任务组）方法（该方法是DBTG所提议的基于网状结构的数据库网状模型方法）和思想已应用于各种计算机系统，出现了许许多多基于网状模型和层次模型的商品化数据库系统。随后，关系方法的理论研究和软件系统的研制又取得了很大成果，关系方法也从实验室走向了商用。数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务，内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展，数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。6.1数据库系统概述6.1.1数据管理技术的发展历史1)人工管理阶段人工管理阶段是指20世纪50年代中期之前。当时计算机刚诞生不久，这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看，没有磁盘等直接存取的存储设备；从软件看，没有操作系统和管理数据的软件，数据处理方式是批处理。这个时期数据管理的特点是：（1）数据不保存。（2）没有专门对数据进行管理的软件系统。（3）没有文件的概念。（4）数据是面向应用的。人工管理阶段数据和程序之间的关系如下图所示。6.1数据库系统概述6.1.1数据管理技术的发展历史1)人工管理阶段人工管理阶段程序和数据之间的关系6.1数据库系统概述6.1.1数据管理技术的发展历史2)文件系统阶段文件系统阶段是指20世纪50年代后期到60年代中期。在这个阶段，计算机不仅用于科学计算，还大量用于管理数据。在硬件方面，外存储器有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面，操作系统中已经有了专门用于管理数据的软件，称为文件系统。这个时期数据管理的特点是：（1）数据需要长期保存在外存上供反复使用。（2）程序和数据之间有了一定的独立性。（3）文件的形式已经多样化。（4）数据的存取基本上以记录为单位。文件系统阶段数据和程序之间的关系如下图所示。6.1数据库系统概述6.1.1数据管理技术的发展历史2)文件系统阶段文件系统阶段数据和程序之间的关系6.1数据库系统概述3)数据库系统阶段数据库系统阶段是从20世纪60年代后期开始的。由于计算机用于管理，从而使数据量急剧增加，其中非数值数据所占比例较大，而非数值数据比数值数据复杂得多，不仅要知道各项数据本身的内容，而且还需要知道它们之间的关系，这就需要一个高度组织化的数据管理系统。此外，随着计算机技术的飞速发展和网络通信的出现，使得多个用户共享一个数据集合成为可能，于是出现了数据库系统。在这一阶段中，数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程序，而是面向整个企业（组织）或整个应用的。数据库系统阶段的特点是：（1）采用复杂的结构化的数据模型。（2）较高的数据独立性。（3）最低的冗余度。（4）数据控制功能。6.1数据库系统概述6.1.1数据管理技术的发展历史3)数据库系统阶段数据库系统阶段数据和程序之间的关系6.1数据库系统概述6.1.2数据模型数据库存储的是数据，这些数据反映了现实世界中有意义、有价值的信息，数据库不仅反映数据本身的内容，而且也反映数据之间的联系。数据模型就是用来抽象表示、处理现实世界的数据和信息的工具，它是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式框架，也是将现实世界转换为数据世界的桥梁。有关数据模型的基本概念是数据库理论的基础。1)数据处理的抽象描述不同的领域，数据的描述有所不同。实际生活中，有对现实世界的描述；理论研究中，有对符号化数据的描述；而在计算机内部，数据又有其特定的表示方法。人们在研究和处理数据的过程中，常常把数据的转换分为三个领域——现实世界、信息世界、机器世界，这三个世界间的转换过程，就是将客观现实的信息反映到计算机数据库中的过程。6.1数据库系统概述6.1.2数据模型1)数据处理的抽象描述（1）现实世界。客观存在的世界就是现实世界，它独立于人们的思想之外。现实世界存在无数事物，每一个客观存在的事物可以看作是一个个体，个体有多项特征和属性。比如，电视机就有价格、品牌、可视面积大小以及是否彩色等特征。而不同的人，只会关心其中的一部分属性，一定领域内的个体有着相同的特征。6.1数据库系统概述6.1.2数据模型1)数据处理的抽象描述（2）信息世界。信息世界也称概念世界，是现实世界在人们头脑中的反映。人的思维将现实世界的数据抽象化和概念化，并用文字符号表示出来，这就形成了信息世界。下面是人们在研究现实世界过程中常常用到的术语：①实体（Entity）。②属性（Attribute）。③键（Key）。④联系（Relationship）。6.1数据库系统概述2)数据模型数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三部分组成。数据结构是所研究的对象类型的集合。在数据库系统中通常按照数据结构的类型来命名数据模型，如层次结构、网状结构和关系结构的模型分别命名为层次模型、网状模型和关系模型。数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。数据操作是用来描述系统的信息变化的，是对系统动态特性的描述。数据操作的种类有检索（如查询）和更新（增、删、改）。数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容。6.则1波数据秩库系表统概掘述2)张数遍据模荒型(1嚼)葱信息寺模型达（概表念模馒型）碑与E曾-R联（E胀nt达it闷y-行Re印la蕉ti瓜on春sh膛ip赴）方她法为了说把现构实世匀界中当的具士体事矛物进灵行抽调象，膨人们致常常厌首先成把现间实世题界抽运象为谣信息锯世界吉，然苦后再桶将信委息世留界转馋化为疫机器演世界款。在滑把现木实世防界抽赌象为公信息谢世界句的过滩程中苦，实材际上牲是抽永象出仰现实偷系统包中有墙应用响价值丸的元现素及凯其关网联。计这时殃所形甘成的故信息侄结构勺是概土念模纸型。聚在抽狮象出洪概念买模型两后，序再把岛概念尝模型名转换既为计泛算机化上某彼一D途BM衡S（果Da搅ta踩Ba缺se监M柿an肉ag筒em纪en恐t称Sy落st绑em西，数虎据库陪管理温系统令）支逐持的怪数据停模型镇。需群要一舞种方城法能猾够对政现实纯世界厚的信尤息进抵行描援述，参最常卸用的银是实验体-宝联系郑方法浅。实体猾-联没系方率法（等即E红-R至方法道）是语P．亩P．绣S．妈Ch挂en尽于1盖97元6年辈提出仆的，绸这种誓方法品由于渡简单恼、实疲用，均所以欢得到兄了非繁常普杀遍的讯应用豪。它衫使用鸭的工董具称家作E虎-R仓图，杨它所混描述截的现蜓实世番界的柱信息冶结构扁称为查企业耗模式惹，也庆把这举种描棵述结狮果称脸为E么-R洗模型潮。6.捏1么数据性库系窝统概拦述E-冬R方违法的程要点据:①秒用矩单形框砍表示繁实体径，实为体名街（如项学生征）写束在框累内。②阿用椭鸟圆框允表示盯实体宽的属骄性，轧框内袋写上迁属性鞭名，吹并用鞭线段酬连到拦相应头的实册体上酸。③趁用菱轧形框文表示暗实体艘间的途联系遇，在申框内谦写上乒联系极名，屋用线蠢段连同接菱举形框悲与矩于形框朋，在筋线段求旁注立上联男系的稿类型覆（一帅对一榨、一咸对多局或多磁对多毕）。来如果吨联系晕也具淘有属州性，拼那么底把属椒性和远菱形狸框用控线段醒连上煌。E-讲R图筑是抽访象描抄述现葱实世宏界的乔有力洲工具仿，它剩与计暖算机许所支漠持的弯数据苦模型名相独灶立，渴它更靠接近浑于现级实世荡界。拼具体涨画法勿是：鲁把有泡联系僵的实灵体（绪方框允）通杠过联女系（悠菱形明框）武连接乔起来透，注垫明联说系方国式，姑实体锣的属溜性（争椭圆绣框）住连到五相应镇实体矩上。氏下图泉（E支-R舰图）你描述竟的是刮2个洋实体行间的瞒多对锤多（农m：还n）券的联惕系方畜式。6.破1增数据醒库系茫统概扣述有关伤学生运、课赖程的妹E-韵R图且（实驼体关立系图膜）6.驻1蒙数据此库系地统概字述（2袍）结持构模抓型。县结构酱数据铅模型盯是机蜻器世还界的较数据河模型灶。实肢际数功据库棋系统于中所坚支持雁的数棍据模敞型主察要有然层次问模型盾、网巩状模纯型和剧关系铲模型伴。①讽层次慎模型赚。用椒树型俯结构客来表肠示实谣体之理间联践系的唤模型调称为捧层次肌模型宴。层巩次模换型是虫满足辟有且坛仅有个一个沈根结抵点，晌非根俊结点促有且家仅有耻一个隶父结蚊点的任基本脾层次仍联系盈的集缩慧合。礼构成袜层次滨模型啊的树忽是由匠结点语和连花线组仇成的涉，结父点表政示实宗体集系，连法线表另示相盘连两强个实真体之跨间的慎联系框，这垃种联冶系只圾能是锦一对菌多的承。通归常把疼表示董“一拿”的扫实体劫放在姻上方栋，称弱为父室结点哀；而占把表耍示“书多”辛的实撞体放柱在下丑方，呀称为陆子结卫点。②色网状鞠模型锁。用因网状财结构竞来表轨示实获体之胶间联披系的继数据工模型厦称为碑网状月模型腰。网极状模添型是厌以记拌录型史为结戏点的龟网状遗结构袖，这己种结乎构必泛须满邮足两侧个条在件：别一个酿是网片状模戚型可开以有键一个据以上记结点咽而无州父结牢点；型另一蚊个是淋至少即有一颤个结相点具济有多蔽于一必个的圈父结傅点。6.境1饥数据下库系翼统概斯述③肉关系裁模型斩。用里一个弦二维堂表格卖表示谷实体炉和实捆体之哀间联伶系的锹模型令称为涂关系卫模型求。关醉系模宅型由脑三部抵分组花成：泳关系谦数据厨结构斯、关劫系操武作集拼合和罪关系律的完舰整性椒。关系顿应满疲足以团下条歌件：择表格振中的燃每一约列都断是不驱可再息分的劳，每舌行和紫每列牛的相叮交点击仅包卷含单馒个值智；任泄何列谨中的末值必异须是水同一鞠类型适的，奴各列满被指告定一阵个相盆异的段名字绍；各舒行相汽异，孝不允桐许重机复；旦行、贷列均禽无次甲序要赤求。挤一个窄关系拥就是弊一个印文件臣，该胀文件默中的赵每个白记录辈是惟著一的换，所鞋有记锦录具码有相归同个雷数和妙类型钩的字奶段，纠也就麻是说您，所额有记惧录有禁同样哗的固岛定长填度和环格式恶。关猾系可疏以有惜三种侦类型宰：基载本关女系（揭通常碎称为坑基本正表或沫基表凉）、存查询患表和含视图袭表。棉基本干表是爹实际疫存在破的表宁，它苦是实鼻际存晕储数槽据的奋逻辑坐表示谨；查虚询表速是查散询结技果对槐应的脱表；妈视图狭表是球由基胞本表魂或其洽他图候表导腰出的凤表，苦是虚目表，滋不对仆应实较际存落储的卸数据摄。6.视1斑数据如库系犹统概怕述③总关系乖模型关系拜操作近采用鼓集合期操作茧方式桨，即耀操作惑的对闪象和旷结果器都是名集合波。这歌种操易作方稼式也容称为玩一次蚀一个胡集合占的方枕式。荷关系稿模型谦中常恋用的斗关系何操作仙包括淹查询领操作泛（选书择、崭投影拘、连催接、蛙除、淹并、至交、嗽差等钢）和宿编辑姑操作扫（增哗、删渔、改竹）两层大部喊分。欣查询库的表盼达能第力是电其中娱最重肉要的掀部分解。在关我系型它数据登库中串，完孝整性坐约束窜用于骗确保探数据牵的准支确性方和一压致性俩。关让系模影型提括供了感丰富掀的完疑整性镜控制重机制激，允瞧许定迹义三尝类完丙整性次：实厕体完陪整性待、参雅照完况整性击和用箱户定乱义完革整性蛾。其煎中实叹体完净整性迫和参欲照完知整性纸是关搜系模因型必拜须满椒足的努完整通性约彻束条雕件，秋应该怀由关婶系系扩统自禁动支猎持。实体计完整扰性规党则：渗若属助性A途是基厚本关来系R签的主嫩属性驼，则腔属性四A就坛不能舰取空刻值。现医实世妄界中穗的实赔体之极间往权往存董在某穗种联舟系，纪在关老系模乐型中阁实体别及实斥体间驼的联英系都林是用易关系炮来描察述的清，这茫样就土自然吧存在帜着关安系与鸦关系绩间的朗引用朴。实卵体完苦整性毯和参管照完祖整性没用于容任何似关系载数据滨库系谁统，愉用户校定义追的完母整性旺则是挣针对肤某一连具体阔的数舰据库莫的约堪束条粉件，种如性够别只霜能是姻“男雾”或漆“女纽奉”两苍种可侵能。旧它反隙映某款一具圈体应抱用所误涉及曲的数谁据必爷须满惑足的航语义岛要求粱。关碍系模信型应页提供个定义淹和检田验这施类完温整性俊的机萍制。6.悠1娱数据犯库系廉统概屈述（3丹）面漏向对赖象模侄型。柳计算桑机应沿用对旷数据牧模型枪的要许求是直多种报多样象的，此而且榴是层组出不拴穷的臣。与号其根牢据不寸同的抢新需羊求，缘瑞提出闪各种愿新的劝数据糟模型面，还很不如护设计披一种登可扩艇充的信数据摸模型忌，由疼用户孝根据己需要头定义含新的漆数据防类型幅及相樱应的奇约束幸和操转作。签面向锋对象菜数据乖模型筹（O公bj衔ec掉t-帝Or明ie逮nt顷ed乱d滨at道a潮mo万de佩l，群简称离O-击O过da帽ta撇m扑od兴el康）就应是一戴种可月扩充岁的数恐据模庸型。在面黄向对兔象数团据模祥型中洪，所刷有现仇实世挤界中众小的卧实体兰都模直拟为观对象膛，小保至一泄个整曾数、严字符劈燕串、沸一个进公司该，都惯可以福看成闻是对允象。逆一个史对象政包含吴有若贷干属戴性，测用以姜描述务对象帖的状开态、疼组成牢和特膛性。乖属性气也是份对象艳，它体又可氧能包可含其衡他对领象作苏为其戒属性茎。这忘种递句归引歼用对免象的症过程步可以团继续尝下去新，从嘱而组与成各算种复裕杂的丝式对象践，而桑且同碑一个达对象肤可以寻被多精个对与象所仍引用爷。除但了属宇性外烤，对截象还糠包含昼若干畅方法扰，用中以描自述对虚象的挂行为沃特性蛮。方斜法又辜称为科操作街，它丙可以泻改变少对象更的状售态，此对对毯象进饲行各出种数夏据库谢操作之。方底法的况定义为包含节两个广部分巷：一破是方李法的骂接口欧，说恩明方敞法的腿名称理、参宗数和帖结果忽的类长型，泽一般恩称之聋为调矛用说膏明；皱二是达方法艺的实皆现部胞分，半它是桌用程挎序设斑计语知言编乡丰写的塔一个陕过程念，以扮实现答方法饭的功讲能。低一个卧数据欲库一铺般包坚含大雨量的化对象鸽。如革果每工个对厉象都次附有时属性责和方序法的奔说明肃，则膏会有繁大量懒的重兄复。西为了锯解决谨这个溉问题姐，同睡时也摧为了燥概念膨上的多清晰块，常成常把怕类似项的对期象归远并为馋类。6.节1俯数据养库系蛙统概栏述6.兴1.艇3驾数俭据库姨系统一个桥数据致库系区统（咽Da缎ta虫ba喇se谣S祝ys喝te伐m）渠主要傻由数温据库顺（D蕉at狸ab唐as执e）额和数肠据库醒管理帝系统血（D债BM泥S）洽构成结。简母单地诉说，棉数据工库是胸一组药经过爸计算粥机整任理后卖的数耻据，味存储敢在一掏个或漂者多臂个文誉件中额，而版管理序这个饥数据放库的多软件公就被峰称之饭为数贱据库乘管理轧系统槐。此槐外，挠数据牺库系歼统还脱包括吧数据卫库应乓用系圣统和奏用户故等。数据伯库、庸数据服库管盖理系趟统和骄数据检库系穗统是印三个哄不同吓的概捐念。边数据厉库强允调的策是数牧据，岛数据村库管穗理系令统强姑调的陆是系僚统软堤件，源而数愈据库养系统戏强调鸦的是剂数据缸库的烦整个喉运行险系统宅。6.斜1善数据相库系觉统概蚊述6.狱1.掏3料数艇据库珠系统1)映数过据库亭系统穴的三蛙级模矛式结大构数据识库系次统软债件产嚼品多岩种多转样，怎支持爷不同妻的数浅据模凝型，帅使用侮不同颤的数获据库屡语言悬，建给立在叫不同坚的操关作系剧统之农上，城数据饿的存最储结筑构也蜡各不碗相同枝，但挎是大双多数石数据母库系坊统在锻总的灯体系扛结构剖上都田具有削三级仿模式甩的结组构特堆征。数据滩库系蒙统的只三级牵模式替结构币由模邪式、为外模壁式和捕内模梨式组泽成。（1臂）模袄式。邪模式敲又称阿为概世念模担式，救是数衣据库疮中全咬体数费据的铜逻辑根结构磨和特惠性的才描述息，是阴所有头用户缺的公熟共数撞据视今图，照它描坐述的摘是数锤据的振全局钞逻辑首结构粉。（2哭）外挺模式茧。外顷模式侄又称珍为子听模式皂或用屡户模巨式，蚀是数水据库沙用户掀看到价的数助据视法图，桨它涉办及的盈是数漏据的赴局部芹逻辑巨结构稳，通株常是搂模式翁的子抗集。（3萌）内拉模式拒。内小模式脚又称沸为存炕储模梁式，合是数页据在惩数据宝库系肝统内遣部的臭表示殖，即验对数优据物鞭理结谣构和劳方式像的描奸述。减内模筒式是何全体春数据颤库数兴据的象内部使表示咽或者施是低掉层描弓述，装用来拿定义济数据五的存雀储方旨式和叼物理恢结构历。6.包1余数据斗库系召统概艳述6.荣1.纤3卡数兆据库掌系统2)穿数虹据库患系统勒的用师户数据作库系科统的蔽用户剂是指肉使用涝和访孟问数去据库只中数被据的糖人。好其用凤户有摊以下掀四种焦：（1错）数傍据库切设计昆者（2胞）数帽据库站管理夏员（3杰）应龙用程催序设蝴计者（4捆）普谎通用剂户在实英际工鉴作中宪，数评据库教管理竞员利闯用账肉号来朝控制牛每个预用户策的访仅问权灯限。温每个拣用户庄都有魂自己后的账拐号和驾密码旦，使他用此贞账号凤和密稳码，闷用户鹿可以欢登录神数据谎库，腊并在捉允许站的权血限范役围内肢访问帜数据熊库中贪的数忽据。6.戴1吉数据池库系扎统概骡述6.确1.散3敬数放据库惭系统3)避数众据库史管理阵系统数据纪库管售理系玻统（栋DB咽MS期）是娃指帮林助用候户建驰立、喝使用岩和管饥理数告据库胳的软拔件系蚂统。交它通僻常由野下面恶三个鲁部分疫组成作：（1庄）数抚据定稍义语斑言（短Da胶ta当D绿ef座in侨it偏io狱n涨La互ng刘ua娘ge捎，D亦DL悠）。选DD谦L用盐来描沃述数薄据库剂的结宋构，呜供用朋户建尿立数壶据库捎。（2谱）数柳据操钢作语尾言（竭Da疯ta盛M嚼an良ip重ul痛at星io湖n给La茎ng谣ua昨ge宗，D俊ML企）。肆DM作L供她用户骗对数春据库垫进行蹦数据棋的查叙询（暴数据璃的检侮索和猾统计哈等）龙和处朝理（酿数据逗的增肃加、生删除扭和修窝改等北）等支操作除。（3护）其皱他管序理和凡控制榨例行聋程序棕。这趴部分丈包括颠安全老、通俘讯控史制和构工作崭日志绢等内止容。一般辣情况杆下，躲DD赴L和趣DM丸L组帐成一逆个一戚体化旋的语推言。层对于懂关系触型数这据库嘉，最微常用巴的就躬是S波QL屿语言范，几研乎所订有的肯数据伸库管讽理系虫统都既提供扰了对驶SQ柔L语次言的刘支持黑。6.蔑1则数据班库系腥统概衡述6.称1.浆3武数拢据库恰系统数据干库管落理系魔统提挡供了复用户恨和数简据库胜之间茂的软链件界明面，划使用腹户能省更方瘦便地舞操作悄数据哭库。湿一般太来说屿，它司应有剑如下屋功能冶：（1腊）数变据定漠义。毫和高保级语峡言类签似，允须定券义需托要的你数据纹类型残。（2贪）数惨据处俊理。仆DB墙MS奖必须约提供窄用户饼对数刃据库燥的存衬取能厨力，阅包括肆记录竹的增拖加、行修改忌、检光索和孝删除锤等。（3微）数联据安泉全性绕、完吴整性香和并庆发性废控制瓣。管掏理和缘瑞监督伟用户谦的权戴限，魔防止劈燕用户苏有任淹何破厦坏或摩者恶谊意的若企图卵，保简证进俊入数董据库已中的搜存储颤数据坛的语晚义正姜确性胳和有辛效性穿，防广止改负变数示据的兆语义升，正夫确处更理多堡用户伸环境吓下的洽并发席操作诵。（4哨）效增率。晓DB顶MS弹应保欠证数看据库龄的高付效率拍运行个，以致提高绕数据奋检索喷和修网改的仰速度蚂。6.井1犹数据掘库系罚统概袜述6.听1.兼3绿数右据库剑系统4)作数奴据库品系统移的发茎展数据羊模型磁是数代据库脸系统赴的核扛心。仆按照艳数据如模型础发展散的主掀线，傍数据葱库系胞统的控形成也过程提和发裹展可织从以聋下三记个方泻面反怜映出节来。（1殃）第醉一代裙数据窑库系渠统—盯—层仓次和逢网状掏数据负库管决理系亮统。留层次猎和网板状数毕据库腹的代墙表产谦品是历IB常M公俱司在档19赵69逮年研排制出缴的层敢次模苍型数恋据库洗管理筋系统复。层鸽次数捆据库竞是数某据库为系统荣的先势驱，枕而网毫状数谊据库泻则是哲数据浓库概划念、准方法座、技掏术的钻奠基伙。6.冲1划数据驶库系录统概粉述6.袜1.口3催数椒据库阔系统4)斩数瞧据库脊系统据的发规展（2晕）第垄二代成数据很库系尽统—灵—关堪系数刘据库鹿管理滩系统宽（R知DB抖MS惩）。浩19她70狂年，友IB坦M公捆司的赴研究身员E判．E胳．C驰od谁d在幼题为罩《大帆型共装享数塑据库厦数据勾的关族系模挖型》庆的论坏文中哈提出拴了数鱼据库既的关后系模善型，鼠为关坟系数啦据库避技术投奠定雨了理台论基便础。都到了躲20甜世纪截80丧年代书，几胆乎所层有新迷开发妄的数愁据库匹系统叠都是小关系龄型的现。真咳正使佩得关贵系数糟据库硬技术核实用鼻化的扎关键言人物驼是J府am沸es侮G授ra慈y。恨Gr少ay范在解垃决如煌何保杰障数腔据的议完整对性、常安全关性、蔑并发运性以请及数列据库需的故锡障恢斩复能饰力等信重大裙技术概问题亚方面晚发挥穗了关黎键作黄用。脊关系谨数据袖库系册统的遗出现富，促间进了妻数据壤库的壶小型掩化和融普及邀化，悟使得谷在微岸型机汽上配峰置数冤据库偶系统咏成为至可能狠。6.腰1退数据带库系所统概籍述6.右1.则3财数磁据库策系统4)劳数社据库蛋系统伐的发抖展（3高）新挤一代涉数据搬库系摩统的旦研究拖和发役展。牲目前评已从安多方谦面发谱展了宪现行只的数递据库垦系统武技术覆。可比以从川数据疼模型拼、新终技术巷内容侄、应芝用领厦域三通个方辈面概余括新票一代俗数据已库系贷统的脑发展热。①则面向渡对象半的方怎法和腥技术府对数俘据库狼发展畅的影止响最防为深权远。佳20引世纪霜80全年代极，面廉向对夺象的蹲方法这和技茶术的屡出现站，对诉计算虾机各何个领斤域，深包括贸程序防设计间语言概、软映件工项程、禁信息锻系统亏设计标以及洒计算神机硬奥件设敏备等业都产势生了椅深远婚的影附响，糊也给叨面临趴新挑环战的冰数据斥库技联术带聋来了糠新的咸机遇迅和希怜望。夹数据查库研矮究人裤员借湿鉴和慕吸收身了面意向对倒象的扫方法旱和技村术，挠提出唤了面革向对要象的毫数据博库模押型（怨简称做对象震模型东）。窄当前午有许稠多研让究是裁建立桶在数望据库睛已有残的成锁果和化技术京上的仗，针竭对不愚同的吴应用泊，对亲传统想的D掏BM谢S，谣主要旷是R睬DB捆MS部进行拣不同熟层次坑上的尘扩充域，例梅如建关立对爸象关壳系（锄OR聪）模锐型和矩建立如对象嗓关系吼数据搅库（孟OR刻DB抚）。6.兵1明数据佛库系悟统概督述6.识1.脂3仪数灰据库决系统②男数据虫库技授术与托多学敬科技算术的员有机肝结合袄。数乒据库合技术丝式与多宜学科弱技术榜的有禁机结缴合是会当前护数据央库发俊展的争重要喝特征畏。计脑算机游领域递中其伟他新劲兴技壶术的充发展哥对数谊据库喊技术水产生乔了重造大影胖响。纸传统远的数馒据库签技术肉和其堂他计像算机毫技术抽的结针合、鼓互相岔渗透淘，使刺数据击库中葛新的宏技术右内容码层出扶不穷看。数蜜据库亩的许丛多概箭念、糊技术默内容荷、应挥用领倚域，脊甚至绳某些帐原理趴都有搬了重门大的网发展债和变云化。鸟建立样和实塑现了庭一系净列新迟型的毛数据粪库，慨如分阁布式腹数据胜库、僵并行稀数据单库、习演绎乖数据鲜库、慌知识蜡库、并多媒脖体库纳和移沃动数雪据库笔等，斥它们也共同龟构成罚了数乌据库爹大家陷族。③录面向电专门画应用孟领域乌的数接据库病技术档的研远究。东为了铺适应晒数据拉库应摩用多忠元化挎的要璃求，烫在传劲统数弹据库僵基础殿上，班结合滩各个艳专门评应用晕领域召的特斩点，霉研究爽适合蜜该应反用领唐域的狗数据核库技兰术，遥如工存程数布据库柳、统她计数旷据库楚、科呈学数职据库代、空朽间数稼据库害、地是理数晒据库拒和W良eb酬数据饺库等将，这帮是当墓前数逮据库叨技术送发展丽的又告一重依要特想征。同时寇，数随据库剧系统五结构估也由解主机分／终腔端的依集中柔式结宜构发抗展到找网络围环境苹的分便布式填结构钟，随递后又砖发展舞成两馅层、舰三层阻或多产层客紧户／钢服务里器结惕构以基及I治nt羊er族ne吹t环所境下今的浏励览器陵／服挣务器惹和移谱动环势境下雹的动智态结受构。茫多种寸数据仆库结泼构满附足了古不同趴应用犁的需起求，包适应夫了不页同的刮应用谦环境悦。6.彼1味数据预库系岂统概搜述6.售1.泽3企数健据库丝式系统②娱数据呢库技狮术与掘多学希科技芽术的枝有机啦结合此。数阶据库伐技术纯与多葱学科遵技术竞的有染机结仙合是坏当前减数据结库发梦展的周重要主特征坡。计哨算机樱领域渔中其阳他新拦兴技灿术的拾发展怨对数犁据库承技术液产生非了重扰大影盘响。溜传统底的数椅据库梁技术里和其树他计本算机岸技术醒的结控合、腿互相部渗透岗，使砖数据注库中蝇新的冒技术沃内容佣层出关不穷叹。数青据库虽的许夹多概采念、搬技术宿内容粉、应烈用领明域，壳甚至证某些垃原理制都有纳了重枪大的揉发展趣和变团化。唐建立兵和实呈现了磨一系队列新陈型的域数据瓦库，澡如分头布式雄数据鞋库、咸并行仗数据区库、脊演绎速数据蔑库、粉知识制库、股多媒眼体库屈和移趁动数债据库残等，晓它们抽共同筹构成丢了数右据库帆大家首族。③诵面向在专门恒应用胜领域食的数醋据库守技术弯的研守究。秃为了皱适应逗数据驱库应丸用多株元化辆的要稳求，翁在传递统数蚀据库越基础驶上，涝结合遭各个挤专门深应用务领域碰的特贺点，栏研究馅适合禁该应苦用领妇域的赵数据还库技含术，做如工谋程数眼据库病、统啦计数期据库哄、科可学数括据库罪、空屑间数架据库伙、地解理数纲据库创和W峡eb酸数据母库等品，这倒是当书前数蛋据库搏技术拍发展蝴的又够一重养要特揭征。同时皆，数辰据库建系统献结构柳也由蜂主机虑／终穴端的承集中纵式结羊构发锦展到粥网络壳环境博的分谱布式摇结构倦，随凳后又存发展结成两在层、凤三层神或多填层客术户／抖服务坚器结喇构以头及I塞nt滤er闷ne对t环造境下亦的浏泻览器乳／服西务器誉和移瞒动环搜境下谅的动困态结西构。鸽多种乳数据拨库结风构满肉足了背不同哗应用偶的需深求，姑适应析了不汗同的愚应用亿环境肥。6.获1数据亦库系毫统概匹述6.幅2关系搞数据倚库6.贯3常见膏数据赢库管嗽理系唉统6.设4管理倚信息欣系统第6宏章洋数据捐库原慌理与景技术玩基础6.霞2其关系诞数据迁库数据敲模型取为关龄系模发型的堆数据至库称头为关持系数蕉据库拨。在关待系数愧据库桶中，寨主要避涉及若以下篇基本舞术语徐。关系富：一构个关移系就够是一犁张二容维表鼠，每按个关钥系有身一个壳关系搞名。元在计讽算机吓里，直一个工关系叉可以愧存储糊为一忆个文赢件。累下表像的学筒生基僻本情邮况即租为一清个关据系。6.娇2弦关系驾数据袄库元组万：二反维表隶中水肠平方稼向的史行称悦为元盘组，丽每一险行是足一个拒元组祝。元动组对霉应存皂储文敲件中来的一万个具停体记愁录。蒙表6轰.1拥包含鄙5个蚂元组报。属性示：二匆维表搬中垂蕉直方到向的瞒列称剥为属狮性，存每一羞列有朗一个飘属性末名，静与前隐面介砌绍的礼实体跪属性粘相同喝。属稿性名蒸和该暗属性叮的数垫据类返型、乡丰宽度样等在涂数据炉定义民时规咬定。矩属性拘值是催各个牲记录寸中的筝字段钉值。炼例如嫌，表寇6.齐1的辣学生阅基本槐情况碗关系求中的熔学号准、姓快名、圆性别丝式等为贵属性恒名。戏20坑05揉00剑00央00辣1、叫张大搬伟、象男等染是属闭性值厚。域：枯属性创的取臂值范傻围，胀即不哪同元挑组对朋同一孔个属湿性的侍取值粉所限樱定的杂范围路。例屑如，凳姓名王的取首值范泛围是狠文字飞字符闷；性盖别只知能从渐“男衬”、捡“女柿”两嚼个汉俘字中盆取其典一。关键馋字：绿属性锦或属盐性组片合，迹其值押能够蜂唯一先地标立识一法个元独组。污例如包，表末6.况1的祸学生惩基本槽情况慎关系忍中的逮学号设可以打作为妙标识毛关键评字；驾如果激绝对效没有初重名袍学生城，姓允名也斥能唯陵一地大标识理一个哈元组扫。由婆于具赢有某握一性镇别的膜不止具一个头人，渣性别钱就不玻能作静为标葱识关胃键字酒。6.些2森关系牢数据说库关系祥模式瞎：对留关系峰的描念述称韵为关灭系模突式，灾其格款式为疑：关系奴名（西属性砌名1摩，属舅性名抢2，万…，糟属性穴名n忆）一个侵关系络模式鬼对应续一个茶关系尾的结口构。从集介合论赵的观糕点来佛定义枕关系棕，可浸以将血关系盒定义米为元酱组的哭集合种。关木系模脾式是加命名吸的属棵性集闯合。跃元组烟是属盐性值害的集流合。谢一个小具体系的关循系模对型是固若干腥个关泊系模停式的驻集合柏。关系拾数据崇库结煤构与伐层次俱型、使网状淘型结溪构相烧比有醋如下缴优点恼：（1惑）表默格式候的关秤系易能于建艰立数颤据库神。（2蠢）使款用者顺较易第于理气解表合格式梯的关伤系。（3别）层色次型泼与网脚状型染结构蜂可容勾易地师转换阀成表桑格式案结构促，因就此可祝视为击万用沸形式弦的结才构。（4予）投确影与俘连结块表格笨的字喝段很农容易赤，因叛此新并关系认的建畏立也奖易于字实现民。（5幻玉）搜秧寻速迅度较套快，沃表格猛式的亮搜寻博比线园性结拔构更要容易多。（6岂）关柴系型伸结构办较易硬于修石改。6.乏2吧关系嚼数据资库6.遥2.典1圈关致系运医算与扑关系典代数关系方代数淋是一牲种抽坝象的衬查询盲语言酷，是去关系孟数据截操纵罢语言群的一粥种传缝统表袜达方毯式，州它是疲用对完关系后的运圆算来间表达傲查询济的。任何题一种虑运算谦都是爱将一钟定的洽运算压符作货用于匀一定是的运毅算对吩象上等，得巧到预茅期的副运算述结果模。所授以运弓算对康象、剩运算铃符、吗运算瓶结果呼是运旱算的在三大蔽要素限。关系叶代数恩的运亡算对伟象是灵关系跪，运友算结轨果亦左为关菜系。博关系饥代数么用到陈的运翼算符浆包括插四类焦：集夸合运毫算符粉、专役门的净关系厕运算桨符、瓜算术划比较邮符和欠逻辑坏运算段符。对关险系数貌据库每进行赶查询离时，斩需要备找到厌用户钳感兴智趣的拴数据散，这办就需流要对果关系宏进行攻一定拌的关腐系运台算。议关系救的基推本运迈算有金两类榴：一尺类是锐传统踩的集灵合运声算（师并、景差、百交等寸）；拒另一遵类是格专门穗的关皆系运等算（恼选择境、投府影、诉联接万）。匹有些驰查询窝需要篇几个蚀基本麻运算倡的组姻合，情经过鼓若干足个步丝式骤才安能完得成。6.丙2级关系衣数据蚂库6.换2.真1细关族系运笑算与池关系申代数1)勿传毕统的到集合腔运算进行包并、搭差、衰交集丑合运芹算的吼两个添关系汗必须岗具有趋相同胆的关毯系模芳式，池即相炸同结回构。（1效）并版——豆两个誉相同馒结构奴的关盯系的效并是液由属济于这但两个震关系守的元浪组组部成的丑集合湖。（2歪）差降——昆设有恒两个际相同屿结构浴的关踢系R煤和S答，R但差S赤的结领果是幼由属则于R晚但不疏属于遍S的屡元组番组成肥的集鲁合，戚即差旷运算迷的结瘦果是结从R株中去精掉S腥中也满有的吹元组陪。（3鞠）交之——题两个紫具有申相同漏结构逐的关佣系R淡和S巩，它浆们的移交是棋由既吹属于伏R又馒属于馅S的济元组眠组成涨的集斥合。受交运赌算的装结果挡是R誉和S浮的共剖同元粪组。6.孩2犯关系洲数据价库6.设2.堂1出关臂系运窄算与昼关系治代数2)穴专间门的沃关系种运算（1扬）选亮择—按—从疏关系比中找透出满溪足给作定条据件的贸元组浆的操漆作称埋为选屡择。睛选择冒的条室件以口逻辑距表达的式给尺出，执使得刊逻辑绵表达彩式的录值为捎真的扭元组倍将被弃选取慈。选择芹是从敲行的片角度覆进行释的运疫算，警即从异水平衰方向条抽取嫩记录歉。经赖过选龄择运趁算得效到的赔结果暴元组俊形成始的新栗关系那，其砌关系徒模式睁不变较，但异其中标的元润组是削原关天系的泛一个社子集姨。（2芒）投养影—箭—从循关系宽模式铅中指乳定若浴干个骗属性甚组成毫新的慢关系肉称为脖投影航。投影貌是从乒列的狮角度闸进行违的运缝算，佳相当浓于对裕关系薄进行匀垂直缘瑞分解墓。经凶过投年影运股算可什以得叮到一禁个新鸣关系税，其林关系距模式圾所包额含的胸属性划个数参往往然比原念关系毫少，叠或者牙属性便的排覆列顺悲序不鹅同。培投影豆运算许提供仔了垂纷直调终整关堂系的响手段匹，体墨现出垦关系鸣中列歉的次附序无稍关性厘这一公特点编。（3拔）联械接—愤—联悠接是烫关系已的横先向结册合。字联接吼运算扛将按溜两个魄关系宣模式局的属减性名轧拼接乐成一古个更炸宽的过关系暴模式浪，生纪成的诉新关辆系中滥包含预满足越联接深条件盯的元亩组。联接叫过程者是通饭过联交接条纠件来祖控制缎的，歉联接籍条件杜中将夕出现境两个乒关系冒中的钢公共枣属性棕名，钻或者章具有胡相同锡语义雷、可凑比的叛属性析。6.索2脱关系首数据狭库6.惯2.钢1戒关锁系运娘算与革关系接代数1)聋传呜统的姜集合秩运算（4割）自归然联桃接和梦优化①胜自然勇联接则——温自然班联接跑是去滤掉重乳复属雄性的太等值熔联接仆，它间属于掏联接陆运算屈中按甲照属纪性值细对应介相等出为条嫂件进楚行的拳联接帜操作糟。自段然联商接是凡最常接用的友联接伍运算画。利用景关系殖的投追影、眯选择年和联贞接运介算可斯以方史便地贵分解放或构杨造新伯的关隔系。②跑联接拍优化珍——伶系统股在执快行联爱接运眠算时说要进赴行大已量的言比较气操作河，因宰此执材行起次来比慌较费勤时间湿。尤至其是袄在包剖括许伟多元围组的准关系傲之间溪进行救联接砖时，宣矛盾北更加胆突出烈。6.捐2江关系您数据济库设关亦系R哭和S蒙分别首有m企和n车个元祸组。浪联接碧运算源先从鬼R关朽系中庄的第眯一个逆元组娱开始拘，依穴次与甩S关初系的攻各个奖元组康按照陵联结赤条件呈进行葬比较初，符粱合条婆件的毛两元鞠组首塔尾相者连纳比入新滩关系奖，一法轮共法需要乒进行德n次蜂比较乏；再们用R脚关系兽中的咳第二相个元撕组对感S关蛾系的碌各个傻元组炎进行企第二宾次扫碎描。守由于纺R中箩有m别个元歪组，惯共需仿要进禁行m亭轮扫咏描，搬因此陷，R息与S件的联榜接过爽程共熔需要苹访问板m×临n个羞元组撕。如哑果m弹=5拥00非，n手=5碌0，众联接册过程凯需要年进行和25午00择0次丛访问虾。由誉此可律见，朽涉及矮到联芳接的坏查询采应当拿考虑棋优化抵，以晚便提稿高操爷作效蕉率。优化苦的一敞般方膜法是笑，考剖虑缩今小参窄与联黄接运绘算关维系的众尺寸书，要旅减少冒访问机记录博的次厦数。介首先驾应进木行选恳择运崭算，其尽量披减少欢关系飞中元委组的杏个数碎，能橡投影仗的再子投影耍，使城关系秃中属急性个犯数较栗少。阶在投是影时刃必须粥注意确保留好联接镇两个逃关系狐所需肺要的掀公共引属性然或具跨有相页同语刃义的延属性倚，否牵则关恩系之怜间就徐失去娘了联练系，舒然后铁再进陷行联先接操虑作。在关撒系代蜜数中崖，将估关系柿和运换算经穴有限眼次复么合所爽形成末的式洲子称屠为关皂系代样数表追达式驰。6.仍2举关系扎数据屯库6.王2.村2忌关降系的笼规范椅化关系征模型站看起姐来简制单，失但是摄不能暖把日睛常手蚕工管烦理所跟用的事各种午表格绢，按鲁照一泽张表帖一个坡关系祸直接方存放辫到数腥据库闷里。苹在关熄系模鹊型中和对关减系有僻一定窄的要且求，椅关系貌必须狸具有竞以下翅特点暖：（1顺）关冻系必种须规轰范化苗。所假谓规乓范化杜是指散关系脑模型券中的按每一题个关低系模筋式都够必须陷满足洞一定毙的要奋求。数最基膜本的叼要求鼠是每积个属旁性值仙必须现是不依可分染割的绍数据季单元重，即宫表中泼不能颂再包归含表婆。手工劈燕制表礼中经絮常出愤现如裤下表玻所示哄的复尸合表饱。这风种表牛格不回是二度维表显，不近能直降接作样为关略系来会存放哨，只稼要去久掉表叔中的产“应剩发工废资”葛和“亡应扣俭工资介”两半个表锣项就毫可以毙了。芳而在赚数据汉输出挽时，小可以惯对打次印格嘉式另以行设想计，驾从而兽满足涉用户漏的要抬求。6.爬2册关系衰数据及库6.杂2.毁2歪关吐系的拖规范匙化复合数表。度这种唇表格搞不是饮二维凳表，盐不能齿直接员作为远关系圾来存偿放，笛只要傅去掉晓表中核的“器应发队工资饲”和澡“应煮扣工盛资”城两个赤表项掘就可桑以了6.撤2膜关系兽数据摄库6.毙2.京2岗关妇系的习规范扑化（2桥）在纺同一终个关松系中凭不能疲出现俭相同脊的属仪性名享，即晒表格堡中的障字段董名不握允许妻重复袍，且膜每一榆列必承须具帆有相陵同的举数据密类型牵。（3型）关建系中貌不允术许有肯完全脆相同屑的元叉组，伟即表越格中菊不允迷许出喉现相沙同的封行（啊相同由的记券录）怎。（4榨）在润一个除关系池中对狮属性冶和元统组无扇顺序辞要求榜，既堂任意唉交换渡表格去中两愧列或依两行恳的位被置并采不影念响数智据的且实际织含义银。6.愤2主关系比数据拒库6.赔2.咳3谎S厕QL迷语言菠简介SQ伙L是般St颈ru斜ct允ur绣ed画Q鼻ue轻ry获L污an弄gu蔽ag胀e（西结构叫化查罩询语驴言）泪的缩疾写。竿SQ放L是哨专为景数据乎库而傍建立之的操肠作命倦令集累，是互一种壮功能亮齐全济的数站据库塘语言颤。在倘使用殃它时己，只火需要厨发出孩“做庭什么耻”的正命令饱，而环“怎妻么做做”则右不用慢使用暂者考磁虑。拘SQ绸L的云功能稼强大狸、简呈单易朗学、本使用驱方便逮，已既经成久为数职据库所操作渠的基条础，们并且位现在属几乎狗所有校的数啦据库粥均支兄持S坑QL区。1)育S道QL补数据过库的牢数据砌体系凉结构SQ抓L数晨据库良的数帝据体舰系结逆构基进本上匆是三丙级结欢构，练但使么用的娇术语冠与传撑统关肤系模公型的改术语茫不同饮。在最SQ白L中铸，关旁系模彻式（野模式额）称坚为“卸基本坟表”径（b样as羡e炒ta归bl孤e）籍，存寨储模卫式（阻内模凯式）智称为显“存耕储文研件”阶（s冬to坟re买d鞭fi柔le注），聚子模补式（恋外模共式）煤称为烛“视兵图”榨（v柔ie毅w）钻，元骗组称舒为“裤行”闭（r先ow轻），阀属性胀称为讨“列弟”（吗co墙lu霜mn倾）。6.碎2榆关系狡数据伟库6.休2.锻3放S厚QL丹语言萄简介2)篮S明QL尘语言协的组腾成①趣一个穿SQ棍L数柏据库语是表勾（T煌ab粮le蛙）的犯集合象，它形由一亿个或夺多个怖SQ决L模载式定估义。②剥一个沟SQ见L表吓由行杜若干济行构冶成，赶—行宽是列齿的序滑列（税集合遍），涂每列竟与行耐对应棒—个缴数据脚项。③呀一个墓表或称者是拒一个燥基本赚表，队或者畅是一馒个视罗图。催基本粱表是县实际概存储倍在数表据库贷的表律，而的视图碗是由非若干帝基本孝表或截其他锐视图际构成宅的表症的定五义。④恩一个城基本奥表可娘以跨语一个兼或多窜个存避储文扰件，顶一个予存储吧文件盖也可禁存放将一个伞或多岛个基倡本表稿。每抖个存备储文疲件与辅外存伐上的漫—个昼物理合文件喊对应面。6.辞2缓关系即数据恐库6.事2.援3兰S像QL螺语言肤简介2)吵S写QL邪语言鸦的组鸡成⑤飞用户术可以度用S歌QL窃语句病对视咳图和像基本沉表进撒行查笨询等屑操作蛋。从订用户滥角度乎看，袍视图躺和基届本表捧是一猎样的镜，没扶有区夏别，械都是阅关系年（表寻格）寸。⑥出SQ留L用签户可帜以是虽应用秆程序殊，也搬可以艘是终镇端用摊户。锻SQ瓜L语听句可建嵌入垒在宿连主语水言的歼程序个中使胶用，截宿主金语言竹有F幅OR僵TR梳AN码、C洽OB蛾OL庆、P踢AS腐CA散L、汪PL务/1渗、C券和A遮da骡语言采等。岸SQ博L用田户也寸能作亏为独在立的烛用户扑接口馅，供益交互帽环境乒下的停终端那用户阴使用帐。6.跳2映关系紫数据壤库6.谊2.熔3动S悦QL互语言酱简介3)马对遍数据晒库进营行操桌作SQ昂L包撇括了增所有例对数或据库略的操脆作，民主要分由以给下4貌个部院分组你成：①滥数据可定义尝：这伶一部藏分又遵称为窗“S骨QL炎D着DL唯（D妄at简a街De付fi扒ni至ti让on泥L疼an南gu雅ag矮e）穗”，舰指定鲁义数苏据库稻的逻驰辑结辫构，慕包括配定义起数据磨库、蛇基本获表、徐视图伯和索辨引四鸦个部冬分。②尘数据徐操作傍：这脱一部折分又死称为际“S皇QL孩D裳ML代（D轻at姨a茎Ma除ni朝pu特la狱ti忘on贝L拿an众gu语ag范e）生”，避其中编包括蒜数据筋