《基本概念及ER图》课件

基本概念及图ER实体关系图图是数据库设计中的重要工具它帮助我们理解数据之间的关ER系，并构建数据模型图由实体、属性和关系组成实体代表现实世界中的ER对象，属性描述实体的特征，关系则表示实体之间的联系数据库系统概述数据库系统是一种用于管理和存储大量数据的系统数据库系统它为各种应用程序提供数据管理和访问功能，例如企业资源规划使用特定的软件和硬件来组织、存储和检索数据数据库系统通（）、客户关系管理（）和电子商务系统数据库系统ERP CRM常包含关系数据库管理系统（）等软件，以确保数据完整在管理数据、提高效率和支持决策制定方面起着至关重要的作用RDBMS性和一致性数据库系统结构数据库管理系统DBMS1充当数据与应用程序之间的中介，提供数据存储、访问DBMS和管理的功能数据库2数据库是存储数据的集合，包含数据表、索引、视图和存储过程等用户3用户通过应用程序或数据库工具访问和操作数据库中的数据数据库系统优点数据安全数据完整性数据冗余减少数据共享数据库管理系统通常包含访问数据库管理系统提供了数据完数据库系统采用数据规范化等数据库管理系统允许多个用户控制和数据加密等安全机制，整性约束，确保数据准确一致技术，减少数据冗余，提高数同时访问和共享数据，提高数提高数据安全性，防止数据丢失或错误据存储效率和一致性据利用率数据模型的定义数据模型的定义数据模型的功能数据模型的重要性数据模型是描述数据组织、结构和约束的抽数据模型用于定义数据之间的关系、约束和数据模型是数据库设计的基础，它决定了数象描述，它为数据库设计和实现提供蓝图操作，确保数据的一致性和完整性，方便数据的存储、检索和更新方式，对数据库的性据管理和使用能和可维护性至关重要数据模型分类层次模型网状模型层次模型是一种树状结构，每个网状模型允许一个节点有多个父节点只有一个父节点，允许数据节点，可以表示更复杂的数据关以层次结构进行组织系，但复杂度也更高关系模型其他模型关系模型是最常用的数据模型，除了上述三种主要模型之外，还它将数据组织成二维表格，易于有文档模型、面向对象模型等，理解和维护用于处理不同的数据类型和应用场景层次模型层次模型是一种树状结构的数据模型它将数据组织成一个树形结构，每个节点代表一个实体类型，父节点代表该节点的父实体类型层次模型是一种比较早期的模型，它简单易懂，但存在一些限制，例如难以表示多对多关系，查询效率较低网状模型网状模型是一种早期的数据库模型它使用一个树形结构来表示数据之间的关系每个节点代表一个实体或一个记录节点之间的连接表示实体或记录之间的关系网状模型允许每个节点具有多个父节点，这使得它比层次模型更加灵活网状模型使用指针来链接不同的记录，这使得它在处理复杂关系方面比层次模型更强大然而，网状模型的复杂性和难以维护性也限制了它的广泛应用关系模型结构化数据关系和元组范式和约束关系模型将数据组织成表格形式，每个表格关系模型中的关系对应数据库中的表，元组关系模型通过范式来规范表结构，确保数据代表一个关系，每个关系都有多个属性代表表中的行完整性和一致性文档模型文档模型是一种非关系型数据模型，使用类似的格式来存储数据，适用JSON于存储灵活的、半结构化的文档它使用键值对来表示数据，每个键对应一个值，可以是字符串、数字、布尔值或其他对象，并允许嵌套结构文档模型通常使用数据库管理系统，例如，它提供了高扩展NoSQL MongoDB性和灵活的数据存储方式，适合处理大量非结构化数据面向对象模型面向对象模型将数据和操作封装在一起，形成对象对象之间通过消息传递进行交互每个对象都包含数据和方法，数据表示对象的状态，方法表示对象的行为面向对象模型强调数据抽象、封装、继承和多态，这些概念使得代码更容易维护和扩展，并有助于提高软件开发的效率关系数据模型表格形式行和列

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22.关系模型使用表格来表示数据表格中的每一行代表一个元组，每个表格对应一个关系，每一列代表一个属性关系代数完整性约束

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44.可以使用关系代数操作来检索关系模型定义了数据完整性约和修改数据束，以确保数据的准确性和一致性关系的性质唯一性有序性关系中每一行都代表一个唯一的元组，没有重复的行关系中的列是有序的，每列代表一个特定的属性原子性无重复性关系中的每个属性值都是不可分割的原子值关系中的属性不能重复，每个属性都有一个唯一的名称关系代数集合运算关系运算

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22.关系代数是一种基于集合论的关系代数还定义了一些专门针运算体系，它允许对关系进行对关系的操作，包括选择、投各种操作，例如并、交、差等影、连接等，用于提取和组合数据关系代数表达式数据库查询语言

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44.关系代数表达式使用关系运算关系代数是数据库查询语言的符和操作数来描述对关系的查基础，许多数据库系统都提供询和操作，类似于数学公式了基于关系代数的查询语言，例如SQL关系运算并1两个集合的并集交2两个集合的交集差3两个集合的差集笛卡尔积4两个集合的笛卡尔积选择5从关系中选出满足条件的元组关系代数是数据库关系模型的基础，通过定义运算来操作关系数据关系运算包含并、交、差、笛卡尔积、选择、投影等，这些运算可以组合起来进行复杂的数据处理实体关系模型-ER模型是一种常用的数据建模方法，用于模型通常使用图来表示，图包含ER ER ER ER描述现实世界中的实体及其相互关系它实体类型、属性和关系类型等元素，通过提供了直观的图形表示，方便用户理解数图形化的方式展现实体之间的联系据库的设计模型基本概念ER实体现实世界中的任何事物，如学生、课程、教师等，都可视为实体属性描述实体的特征，如学生实体的属性包括学号、姓名、年龄、性别等关系实体之间的联系，如学生与课程之间的选修关系，学生与教师之间的任教关系“”“”实体类型定义属性实体类型是指具有相同属性和相实体类型由一组属性来描述，每同联系的实体的集合例如，学个属性代表实体类型的一个特征生是一个实体类型，它包含所有例如，学生实体类型可能包含学生的共性，如姓名、年龄、专姓名、学号、专业等属性业等联系实体类型之间可能存在联系，表示不同实体类型之间的关系例如，学生和课程之间存在选课联系，表示学生可以选修多门课程属性定义类型属性值属性是描述实体特征的特性，属性类型包括基本数据类型，属性值是属性在特定实体上的用于描述实体的具体内容，例例如整数、浮点数、字符串、取值，例如学生实体的姓“”“如学生实体的属性包括姓名日期等，以及用户自定义数据名属性的值可能是张三“””“”、学号、性别等类型关系类型一对一关系一对多关系多对多关系一个实体与另一个实体之间存在唯一的对应一个实体可以对应多个其他实体，例如一个多个实体可以互相对应，例如多个学生可以关系，例如一个学生对应一个学号老师可以教多个学生选择多个课程，多个课程也可以被多个学生选择码和实体主键实体一个或多个属性的组合，用于唯一标识一个实体现实世界中的任何事物，可以被抽象成一个实体，例如学生、课程、教师联系类型一对一一对多多对多123一个实体与另一个实体之间只存在一一个实体可以与多个其他实体相关联一个实体可以与多个其他实体相关联对唯一的关系，例如一位老师对应，而另一个实体只能与一个实体相关，反之亦然，例如一位学生可以选一门课程联，例如一位老师可以教授多门课修多门课程，一门课程也可以被多个程，但一门课程只能由一位老师教授学生选修图的绘制ER图的绘制是将现实世界中的实体和它们之间的联系以图形的方式表示出来，它是一种直观且易于理解的工具图的绘制遵循一定的ER ER规则和规范，并使用特定的符号来表示实体、属性、关系等实体1矩形表示实体，并标明实体名称属性2椭圆表示属性，并连接到相应的实体关系3菱形表示关系，连接到参与关系的实体通过遵循这些规则，可以清晰地描述数据模型，并为数据库设计提供有效的参考图的基本元素ER实体类型关系类型属性联系用矩形框表示，矩形框内写明用菱形框表示，菱形框内写明用椭圆形框表示，椭圆形框内用直线连接实体类型和关系类实体类型名关系类型名写明属性名型，直线上标明联系的类型图的约束ER参与约束标识性约束总和约束参与约束规定实体类型在关系中的参与程度标识性约束用于识别实体类型和关系类型的总和约束限制实体类型参与关系的总数，可例如，一对一关系中，一方实体必须参与唯一性，并保证数据完整性以是完全参与或部分参与关系参与约束定义全参与参与约束是指一个实体类型的所当一个实体类型的每个实体都至有实体必须参与到某种特定关系少与另一个实体类型的一个实体类型中发生关系时，称该实体类型为全参与部分参与作用当一个实体类型中并非所有实体参与约束可以确保关系完整性，都与另一个实体类型中的实体发避免数据丢失或不一致生关系时，称该实体类型为部分参与标识性约束定义作用标识性约束用于确保每个实体都拥有唯一标识关系模型中使用标识性约束确保数据完整性和一致性它防止在数据库中创建重主键来标识实体，每个实体类型必须有一个主键复的实体，并确保每个实体都有唯一的标识总和约束概述意义

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22.总和约束指定一个实体在关系确保实体完整性，防止数据丢中必须至少属于一个关系失，提高数据质量应用场景实现方法

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44.例如，学生必须至少属于一个通过在数据库设计阶段定义外班级，部门必须至少属于一个键约束实现公司图的转换ER识别实体类型将ER图中的每个实体类型转换为一个关系模式，并确定每个关系模式的属性和主键识别关系类型根据实体类型之间的关系类型，确定每个关系模式之间的联系，包括一对

一、一对多、多对多等转换关系类型将ER图中每个关系类型转换为一个新的关系模式，并确定其属性和主键定义外键根据关系类型，在参与关系模式中添加外键，以维护实体类型之间的联系构建关系模式将所有关系模式组合在一起，形成完整的数据库模式图向关系模式的转换ER实体类型码将实体类型转换为关系模式，包括实体类型名称和所有属性将码转换为关系模式的主键，保证数据的唯一性123联系类型将联系类型转换为关系模式，包含参与的实体类型和联系属性小结本讲介绍了数据库系统概念和图，包括数据模型、关系模型、模型等ERER图是数据库设计的重要工具，用于描述实体、属性和关系ER。