第二讲数据库设计.ppt
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1、数据库应用基础 Access 2003,本讲内容,2.1数据模型,计算机不能直接处理现实世界中的具体事物 首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的概念模型 然后再抽象成计算机世界的数据模型。,2.1数据模型,模型是对客观世界中复杂对象的抽象描述,如航模、车模。 在数据库中用数据模型这个工具来描述现实世界中数据的结构、数据的性质、数据之间的联系等。,2.1数据模型,数据模型,概念 模型,实施 模型,2.1.1概念模型,概念模型用于信息世界的建模,也称信息模型。它是按用户的观点,在概念上表示数据库中存储什么事物以及事物之间的联系,而不管事物和联系如何在数据库中存储。,1、概念模型中的基本概念,(
2、1)实体 客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的人、事、物,也可以是抽象的概念或联系。如一个学生,一门课,一辆汽车;也可以是抽象的事件,如一堂课,一次比赛等。 (2)属性 实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画,如一个学生实体有学号、姓名、年龄、性别、班级等方面的属性。属性有“型“和“值”之分,“型“即为属性名,如姓名、年龄是属性的型;“值”即为属性的具体内容。 (3)键 唯一标识实体的属性或属性集称为键。如学生的学号可以作为学生实体的键,但学生的姓名有可能有重名,因此不能作为学生实体的键。 (4)域 属性的取值范围称为该属性的域。如学号的域为10位整数,姓
3、名的域为字符串集合,性别的域为男和女。,(5)实体型 若干个属性型组成的集合是一实体型,如学生(学号,姓名,年龄,性别,系)就是一个实体型。 (6)实体集 同型实体的集合称为实体集。如所有的学生、所有的课程等。 (7)联系 现实世界中事物内部以及事物之间是有联系的,在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系,而实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。,2、两个实体间联系的类型,(1)一对一联系(1:1) 实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应,反之亦然,则称实体集A与实体集B为一对一的联系,记作1:1。如一个班级只有一个
4、班长,一个班长只能管理一个班级。 (2)一对多联系(1:n) 如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有多个实体与之对应,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之对应,则称实体集A与实体B有一对多联系,记为1:n。如学校的一个系有多名教师,而一个教师只属于一个系。 (3)多对多联系(m:n) 如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有多个实体与之对应,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中也有多个实体与之对应,则称实体集A与实体B具有多对多联系,记为m:n。如一个学生可以选修多门课程,一门课程可以被多名学生选修。,3、实体-联系(Entity-Relation
5、ship)方法,实体-联系方法是最广泛使用的概念模型设计方法,该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法: (1)实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体名。 (2)属性:用椭圆形表示,并用连线将其与相应的实体连接起来。 (3)联系:用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用连线分别与有关实体连接起来,同时在连线旁标上联系的类型(1:1、1:n或m:n)。,2.1.2 实施模型,概念模型是“概念”上的,而实施模型是按计算机系统的观点对数据建模,与具体的数据库管理系统有关,侧重于数据和联系的表示或存储方法。 实施模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型,这三种数据
6、模型的区别在于数据结构不同,即实体之间联系的表示方式不同。,2.1.3关系数据库,关系模型和基本术语 1、关系模型 关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合,每个二维表又可称为关系,由行和列组成。 2、关系术语 (1)关系 一个关系就是一张二维表。 (2)元组 表中第二行开始的每一行称为“元组”,即通常所说的“记录”,是构成关系的一个个实体。所以说,“关系”是“元组”的集合,“元组”是属性值的集合,一个关系模型中的数据就是这样逐行逐列组织起来的。,(3)属性 二维表中的一列即为一个属性,又称为字段,第一行列出的是属性名(字段名)。 (4)域 属性的取值范围。 (5)分量 元组中的一个属
7、性值。关系模型要求关系必须是规范化的,最基本的条件就是,关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,即不允许表中还有表。 (6)关系模式 对关系的描述,一般表示为:关系名(属性1,属性2,属性n) (7)关系数据库 对应于一个关系模型的所有关系的集合称为关系数据库。,(8)候选关键字 关系中的某个属性组(一个或几个属性的集合),它可以唯一标识一个元组,这个属性组称为候选关键字。 (9)主关键字 一个关系中有多个侯选关键字,可以选择其中一个作为主关键字,也称为主码或主键。 (10)外部关键字 如果一个属性组不是所在关系的关键字,但是是其他关系的关键字,则该属性组称为外部关键字,也称为外码或外键。
8、(11)主属性 包含在任一候选关键字中的属性称为主属性。,本讲内容,2.2数据库应用系统的开发,数据库应用系统的开发方法如: 结构化生命周期法 原型法 面向对象方法,结构化生命周期法,结构化生命周期法的基本思想是把系统开发看作是工程项目,需要经过系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护5个阶段。,结构化生命周期法的开发步骤,一、系统规划阶段 在系统正式开发之前,必须进行系统调查和可行性分析。本阶段的主要任务是根据用户的系统开发请求,初步调查,明确问题,进行可行性分析研究。,二、系统分析阶段,系统分析阶段可以说是系统开发中最重要的一步,主要任务是: 需求分析 信息采集 编写需求说明
9、书,结构化生命周期法的开发步骤,三、系统设计阶段 如果系统分析阶段的任务是解决“干什么”的问题,那么系统设计阶段的任务是确定“怎么干”。系统设计工作由总体设计和详细设计两部分组成。,结构化生命周期法的开发步骤,四、系统实施阶段 第一步:应选择合适的软件开发工具; 第二步:使用所选择的开发工具,建立数据库,输入原始数据,编写和调试各个模块的应用程序代码; 第三步:完成各个子系统和模块之间的联合调试和测试;,结构化生命周期法的开发步骤,五、系统运行和维护阶段 将系统交给用户正式投入使用,便进入系统的运行和维护阶段。用户在使用过程中,可能会发现很多问题,或提出新的要求,开发者应不断对系统进行修改、维
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