目錄

1.數(shù)據(jù)庫的基本概念

1.1數(shù)據(jù)庫的體系結構

1.1.1常見數(shù)據(jù)庫

1.1.2分布式數(shù)據(jù)庫的特點

1.1.3分布式數(shù)據(jù)庫的透明性

1.1.4例題

1.2三級模式結構

1.2.1三級模式概念圖

1.2.2例題

1.3數(shù)據(jù)倉庫

1.3.1數(shù)據(jù)倉庫的特點

1.3.2數(shù)據(jù)倉庫的過程

1.3.3例題

2.數(shù)據(jù)庫的設計過程

2.1設計過程概念圖

2.2例題

3.概念設計

3.1概念設計過程

3.2 E-R圖

3.2.1 E-R模型示意圖

3.2.1 E-R圖

3.2.1.1基本概念

3.2.1.2屬性

3.2.1.3聯(lián)系

3.2.1.4三元聯(lián)系

3.2.1.5同一個實體集內(nèi)部的二元聯(lián)系

3.2.1.6擴充的E-R模型

4.邏輯設計

4.1關系模式相關概念

4.1.1數(shù)據(jù)模型

4.1.2關系模型的相關概念

4.2 E-R圖轉(zhuǎn)關系模式

4.2.1相關概念

4.2.2例題

1.數(shù)據(jù)庫的基本概念

1.1數(shù)據(jù)庫的體系結構

1.1.1常見數(shù)據(jù)庫

①集中式數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)是集中的；數(shù)據(jù)管理是集中的

②C/S結構

客戶端負責數(shù)據(jù)表服務；服務器負責數(shù)據(jù)庫服務；系統(tǒng)分前后端；ODBC、JDBC

③分布式數(shù)據(jù)庫

物理上分布、邏輯上集中；物理上分布、邏輯上分布；透明性

④并行數(shù)據(jù)庫

分為共享內(nèi)存式和無共享式

1.1.2分布式數(shù)據(jù)庫的特點

①數(shù)據(jù)獨立性。除了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性與物理獨立性外，還有數(shù)據(jù)分布獨立性(分布透明性)。 ②集中與自治共享結合的控制結構。各局部的DBMS可以獨立地管理局部數(shù)據(jù)庫，具有自治的功能。同時，系統(tǒng)又設有集中控制機制，協(xié)調(diào)各局部DBMS的工作，執(zhí)行全局應用。 ③適當增加數(shù)據(jù)冗余度。在不同的場地存儲同一數(shù)據(jù)的多個副本，可以提高系統(tǒng)的可靠性和可用性，同時也能提高系統(tǒng)性能。(提高系統(tǒng)的可用性，即當系統(tǒng)中某個節(jié)點發(fā)生故障時，因為數(shù)據(jù)有其他副本在非故障場地上，對其他所有場地來說，數(shù)據(jù)仍然是可用的，從而保證數(shù)據(jù)的完備性。) ④全局的一致性、可串行性和可恢復性。

1.1.3分布式數(shù)據(jù)庫的透明性

①分片透明:是指用戶不必關心數(shù)據(jù)是如何分片/分塊的，它們對數(shù)據(jù)的操作在全局關系上進行，即如何分片對用戶是透明的。

②復制透明:用戶不用關心數(shù)據(jù)庫在網(wǎng)絡中各個節(jié)點的復制情況，被復制的數(shù)據(jù)的更新都由系統(tǒng)自動完成。

③位置透明:是指用戶不必知道所操作的數(shù)據(jù)放在何處，即數(shù)據(jù)分配到哪個或哪些站點存儲對用戶是透明的

④局部映像透明性（邏輯透明)∶是最低層次的透明性，該透明性提供數(shù)據(jù)到局部數(shù)據(jù)庫的映像，即用戶不必關心局部DBMS支持哪種數(shù)據(jù)模型、使用哪種數(shù)據(jù)操縱語言，數(shù)據(jù)模型和操縱語言的轉(zhuǎn)換是由系統(tǒng)完成的。因此，局部映像透明性對異構型和同構異質(zhì)的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是非常重要的。

1.1.4例題

（1）

答案：D A

解析：白給

（2）

答案：C

解析：白給

知識點補充與回顧：

在分布式數(shù)據(jù)庫中：

①共享性：所有的數(shù)據(jù)都是共享的

②自治性：每個節(jié)點有局部的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理

③可用性：某個節(jié)點故障，而有副本，系統(tǒng)仍可用

④分布性：在物理結構上分布

1.2三級模式結構

1.2.1三級模式概念圖

注：①外模式-概念模式映射/映像對應邏輯獨立性

邏輯獨立性：數(shù)據(jù)的邏輯結構發(fā)生變化后，用戶程序也可以不修改,但是為了保證應用程序能夠正確執(zhí)行，需要修改外模式和概念模式之間的映像。

②概念模式-內(nèi)模式映射對應物理獨立性

物理獨立性：當數(shù)據(jù)的物理結構發(fā)生改變時，應用程序不用改變。但是為了能夠保證應用程序能夠正確執(zhí)行，需要修改概念模式和內(nèi)模式之間的映像。

1.2.2例題

①

答案：B

解析：白給題

②

答案：B

解析：白給

③

答案：D

解析：白給

1.3數(shù)據(jù)倉庫

1.3.1數(shù)據(jù)倉庫的特點

①面向主題:數(shù)據(jù)按主題組織

②集成的:消除了源數(shù)據(jù)中的不一致性，提供整個企業(yè)的一致性全局信息

③相對穩(wěn)定的(非易失的):主要進行查詢操作，只有少量的修改和刪除操作（或是不刪除)

④反映歷史變化(隨著時間變化)︰記錄了企業(yè)從過去某一時刻到當前各個階段的信息，可對發(fā)展歷程和未來趨勢做定量分析和預測

1.3.2數(shù)據(jù)倉庫的過程

OLAP和OLTP的區(qū)分：

OLAP：數(shù)據(jù)倉庫就是典型的OLAP，其中A是分析的意思，著重于分析

OLTP：常見的數(shù)據(jù)庫就是OLTP，關于聯(lián)機事務，著重于事務

1.3.3例題

答案：B

解析：

A數(shù)據(jù)清理

D數(shù)據(jù)抽取

2.數(shù)據(jù)庫的設計過程

2.1設計過程概念圖

注：①數(shù)據(jù)流圖(OFD)

②數(shù)據(jù)字典(OD)

③聚簇索引屬于物理設計

④邏輯設計階段的關系模式需要考慮關系規(guī)范化

2.2例題

答案：B

解析：白給

3.概念設計

3.1概念設計過程

在“合并局部模型消除沖突”中：

(1)集成方法：

①多個局部E-R圖一次集成

②逐步集成，用累加的方式一次集成兩個局部E-R

(2)集成產(chǎn)生的沖突及解決辦法:(針對同一對象)

屬性沖突:包括屬性域沖突和屬性取值沖突

命名沖突:包括同名異義和異名同義

結構沖突:包括同一對象在不同應用中具有不同的抽象，以及同一實體在不同局部E-R圖中所包含的屬性個數(shù)和屬性排列次序不完全相同

3.2 E-R圖

3.2.1 E-R模型示意圖

實體用矩形表示，屬性用橢圓表示，聯(lián)系用方塊表示，特殊化的實體用特殊矩形+特殊線段表示

3.2.1 E-R圖

3.2.1.1基本概念

①實體:實體是現(xiàn)實世界中可以區(qū)別于其他對象的事件或事物。(實體集―實體的集合)

②屬性:屬性是實體某方面的特性

③聯(lián)系∶實體的聯(lián)系分為實體內(nèi)部的聯(lián)系和實體與實體間的聯(lián)系。實體間聯(lián)系類型:一對一(1 : 1)、一對多(1 : n)、一對多(n : m)

3.2.1.2屬性

(1)簡單屬性和復合屬性

①簡單屬性是原子的，不可再分的

②復合屬性可以細分為更小的部分(即劃分為別的屬性)

復合屬性的舉例：地址可以拆分出省、市

(2)單值屬性和多值屬性

①定義的屬性對于一個特定的實體都只有單獨的一個值，稱為單值屬性

②在某些特定情況下，一個屬性可能對應一組值,稱為多值屬性

多值屬性的舉例：一個人有好幾個號碼

(3)一些特殊的屬性

①NULL屬性:表示無意義或不知道

②派生屬性:可以從其他屬性得來

派生屬性的舉例：年齡可由身份證號推出

3.2.1.3聯(lián)系

(1)一對一(1 : 1)

一個班就只有一個班長，一個班長只對應一個班

(2)一對多(1 : n)(1 ： *)

一個班有很多學員，一個學員只屬于一個班級

(3)多對多(n : m)(* : *)

一門課程有多個學員學習，一個學員可以學習多門課程

3.2.1.4三元聯(lián)系

(1)兩個以上不同實體集之間的聯(lián)系可以存在三元聯(lián)系

(2)多重度的確定，可根據(jù)語義直接轉(zhuǎn)換

以三元關系中的一個實體作為中心，假設另兩個實體都只有一個實例:

①若中心實體只有一個實例能與另兩個實體的一個實例進行關聯(lián)，則中心實體的連通數(shù)為“—”

P_D:表示一個病房有多個病人和多個醫(yī)生，一個醫(yī)生只負責一個病房，一個病人只屬于一個病房

②若中心實體有多于一個實例能與另兩個實體實例進行關聯(lián)，則中心實體的連通數(shù)為“多”

Supp為供應商，Proj為項目，Part為零件

SP_P:表示供應商為多個項目供應多種零件,每個項目可用多個供應商供應的零件，每種零件可由不同的供應商供應。

3.2.1.5同一個實體集內(nèi)部的二元聯(lián)系

3.2.1.6擴充的E-R模型

(1)弱實體:在現(xiàn)實世界中有一種特殊的依賴聯(lián)系，該聯(lián)系是指某實體是否存在對于另一些實體具有很強的依賴關系，即一個實體的存在必

須以另一個實體為前提，而將這類實體稱為弱實體，如家屬與職工的聯(lián)系，附件與郵件

(2)特殊化:在現(xiàn)實世界中，某些實體一方面具有一些共性，另一方面還具有各自的特性，一個實體集可以按照某些特征區(qū)分為幾個子實體

(3)聚集:一個聯(lián)系作為另一個聯(lián)系的一端

4.邏輯設計

4.1關系模式相關概念

4.1.1數(shù)據(jù)模型

①層次模型

該圖來源于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第五版

②網(wǎng)狀模型

該圖來源于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第五版

其中S-SC和C-SC為聯(lián)系名

③關系模型

關系名(屬性1， 屬性2， 屬性3， ……， 屬性n)

eg:學生(學號， 姓名， ……)

該圖來源于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第五版

數(shù)據(jù)模型三要素:數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的約束條件

④面向?qū)ο竽Ｐ?了解一下)

以對象為單位來組織的模型

4.1.2關系模型的相關概念

(1)目和度

關系模式中屬性的個數(shù)

(2)候選碼(候選鍵)

若關系中的某一屬性組的值能唯一地標識一個元組，而其子集不能，則稱該屬性組為候選碼

(3)主碼(主鍵)

若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼

(4)主屬性與非主屬性

候選碼的諸屬性稱為主屬性。不包含在任何候選碼中的屬性稱為非主屬性或非碼屬性。

(5)外碼(外鍵)

其它關系的主鍵

(6)全碼

關系模式的所有屬性組是這個關系的候選碼

(7)關系表的三種類型

基本關系表、查詢表、視圖表，前者為存在于數(shù)據(jù)庫中的實表，后兩者為虛表

(8)完整性約束

實體完整性約束(主鍵唯一且非空)、參照完整性約束(即外鍵，要么是其它主鍵，要么是空)、用戶自定義完整性約束

注：觸發(fā)器可以完成復雜完整性的定義

4.2 E-R圖轉(zhuǎn)關系模式

4.2.1相關概念

(1)一個實體型必須轉(zhuǎn)換為一個關系模式

(2)聯(lián)系轉(zhuǎn)關系模式:

①一對一聯(lián)系的轉(zhuǎn)換有兩種方式

獨立的關系模式:并入兩端主鍵及聯(lián)系自身屬性。(主鍵:任一端主鍵)

歸并（任意一端)：并入另一端主鍵及聯(lián)系自身屬性。(主鍵:保持不變)

②一對多聯(lián)系的轉(zhuǎn)換有兩種方式

獨立的關系模式:并入兩端主鍵及聯(lián)系自身屬性。(生鍵:多端主鍵)

歸并(多端)∶并入另一端主鍵及聯(lián)系自身屬性。(主鍵:保持不變)

③多對多聯(lián)系的轉(zhuǎn)換只有一種方式

獨立的關系模式:并入兩端主鍵及聯(lián)系自身屬性。(主鍵:兩端主鍵的組合鍵)

4.2.2例題

其中下劃線代表主鍵，波浪線代表外鍵

(1)1 : 1

E-R圖：

關系模式：

①獨立關系模式

②歸并：

第一種歸并：

第二種歸并：

(2)1 ：n

E-R圖：

關系模式：

①獨立關系模式:

②歸并:

(3)n : m

E-R圖：

關系模式：

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