政务数据库系统第3章：政务数据库模型课件.ppt

1、第3章：政务数据库模型数据模型概述关系模型ER模型返回3.1 数据模型概述n数据模型的要素和分类n层次模型n网状模型返回3.1.1数据模型的要素和分类n要素：n数据结构n反映数据的静态特征n数据操作n反映数据的动态特征n完整性约束条件n反映数据及其联系所具有的制约和依存规则返回n分类n结构数据模型n层次模型、网状模型、关系模型n语义模型n实体联系模型、函数模型返回3.1.2 层次模型n层次模型使用树型结构来描述数据及其联系n特点：n有且仅有一个节点无父节点，此节点为树根 n根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 返回学校院系校部机关教研室学生财务处校办返回3.1.3 网状模型n使用网状模型来表

2、达n特点：n允许有一个以上的节点无父节点n一个节点可以有多于一个的父节点 n允许两个节点之间有两种或两种以上的关系 返回R1R2R3R1R4R2R5R1R2R3ABC返回3.2 关系模型n关系模型结构n关系操作n关系完整性返回3.2.1 关系模型结构n基本概念：n关系模型是一种以二维表形式表示实体数据和实体之间关系等信息的数据库模型 n属性、元组、模式、关键字等二维表一般被称为关系返回人员编号姓名部门性别职务42001马国秋办公室男科员42005张雄人事科男科长42011王辉办公室男科员42012李子杰后勤处男科长42015王丽信访办女副科42024黄文雄政研室男处长关系实例属性关键字元组模式

3、返回关系模型的特点n表中每一列元素是类型相同的数据；n列不重名，列的顺序可以任意放置；n行的顺序可以任意，但不能有两个同样的行；n表中元素都是不可再分的数据项 返回 科目学生数学语文体育外语阅读口语马雷8983866715张雄9787806012李丽9090807018不规范的关系返回3.2.2 关系操作n关系操作的两个基本特点n一次可以存取多个记录n语言的非过程化n关系操作分类n关系代数n关系演算返回3.2.2.1 关系代数n传统集合运算n并n交n差n笛卡尔积返回RSRSRSRS并交返回RSR-S差关系R关系SRS笛卡尔积返回ABCa1 b1 c1a1 b2 c2a2 b2 c1ABCa1

4、b2 c2a1 b3 c2a2 b2 c1RSABCa1 b1 c1a1 b2 c2a2 b2 C1a1 b3 c2ABCa1 b2 c2a2 b2 c1ABCa1 b1 c1交差并返回ABCABCa1 b1 c1 a1 b2 c2a1 b1 c1 a1 b3 c2a1 b1 c1 a2 b2 c1a1 b2 c2 a1 b2 c2a1 b2 c2 a1 b3 c2a1 b2 c2 a2 b2 c1a2 b2 C1 a1 b2 c2a2 b2 C1 a1 b3 c2a2 b2 C1 a2 b2 c1笛卡尔积笛卡尔积返回笛卡尔积示例SNOSNAMES1程宏S2刘沙沙S3李刚七CNOCNAMESC

5、OREC4数据结构6C1计算机原理6C3高等数学8SNOSNAMECNOCNAMESCORES1程宏C4数据结构6S1程宏C1计算机原理6S1程宏C3高等数学8S2刘沙沙C4数据结构6S2刘沙沙C1计算机原理6S2刘沙沙C3高等数学8S3李刚七C4数据结构6S3李刚七C1计算机原理6S3李刚七C3高等数学8返回n特殊集合运算n选择n投影n连接n除法返回选择投影返回连接示意图连接操作是笛卡尔积、投影、选择的组合。ABA12A26A34A46A52A63关系R关系SACDA13D1A34D4A47D4A69D2等值连接：RS B=C大于连接：RS BC小于连接：RS BC小于连接：RS BCR.A

6、BS.ACDA26A13D1A26A34D4A34A13D1A46A13D1A46A34D4略返回自然连接 自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性，并且在结果中将重复的属性去掉。记作：RS.ABCDA123D1A344D4A467D4A639D2注意与等值连接的区别返回除法ABCDA1B1C1D1A1B1C2D2A3B3C3D3A2B2C1D1A2B2C2D2CDC1D1C2D2ABA1 B1A2 B2关系R关系SR S返回除法：从人员表中查询男性科员的名称人员编号姓名部门性别职务42001马国秋办公室男科员42005张雄人事科男科长42011王辉办公室男

7、科员42012李子杰后勤处男科长42015王丽信访办女副科42024黄文雄政研室男处长性别职务男科员姓名，性别，职称（人员）姓名马国秋王辉返回3.2.2.2 关系演算n基于谓词的集合操作n与关系代数具有同等的表达能力n目前的关系数据库语言都是以关系演算为基础n元组关系演算n域关系演算nQBE（即Qurey By Example按例查询）n以ACCESS的查询为例返回返回3.2.3 关系完整性n是指数据库数据中的正确性和一致性 n分为三种类型：n实体完整性规则n参照完整性规则n用户定义完整性规则返回实体完整性规则n规则内容n 实体完整性规则：若属性集A是基本关系R的主关键字，则属性集A不能取空值

8、。n语义解释n现实世界中的实体是可以唯一区分的，因此主关键字属性不能为空。返回参照完整性规则n规则内容n参照完整性规则：若属性或属性组F是基本关系R的外关键字，它与基本关系S的主关键字K对应，（基本关系R和S可以是同一个关系），则对R中每个记录在F上的取值必须为：n空值n等于S中某个记录的主关键字值 n语义解释n现实世界中的实体是可以唯一区分的，因此主关键字属性不能为空。返回参照完整性示例人员编号姓名部门性别职务42043杨金人事科男科长42044李琼外联办公室女科长部门部门电话办公室4355人事科4322后勤处4301？返回职工号姓名科长职工号42022杨金4403342045洪涛44033

9、42012罗宾4403345098彭艳44033工资科人员表？科长的职工号应该是职工号之一，或者为空（表示科长尚未任命）本例中关系R和S是同一关系返回在ACCESS中设置参照完整性返回用户定义完整性规则n包括n字段有效性规则n记录有效性n表约束返回返回3.3 ER模型n信息世界涉及的概念n联系类型nER图的基本画法nER图设计讨论n扩充ER模型返回3.3.1 信息世界涉及的概念n实体n实体集n实体型n属性n联系返回3.3.2 联系类型n一对一n一对多n多对多返回一对一一对多多对多返回NMN11旅客车票购票部门人员工作教师学生教学1简单联系返回复杂联系：两个以上实体型之间的联系教师课程教学教材1

10、mn供应商产品供应零件1mn返回复杂联系：同一实体集内各实体的关系职工领导1m返回3.3.3 ER图的基本画法n表示方法n实体用矩形框表示，框内写实体名字。n实体属性用椭圆表示，圆上写属性名字，并用无向边相连。n联系用棱形框表示，联系以适当含义命名，用无向连线将参加相应联系的实体矩形框分别与矩形框相连，并标明联系类型。返回1N人员人员编号姓名性别职称部门部门编号名称电话负责人工作返回学号姓名性别年龄系别课程号课程名预修课程成绩学生课程学生选课mn一般作图时，可略去属性框。返回ER图示例供应商项目供应零件1mn供应量仓库库存职工工作领导库存量MN1P1N返回ER图示例NN1MN1NMMNNMP部门雇员产品供应商零件供应装配雇佣生产管理组装返回3.3.4 ER图设计讨论n真实性n简单性n实体与属性确定规则n为简化ER图的处理，现实世界中能作为属性对待的，尽量作为属性对待。返回3.3.5 扩充ER模型n扩充表现在两方面：n在ER模型中属性与实体是两个不同的概念，但在EER中，属性可以是实体集，它们之间可以相互依属。示例 nEER模型中新增加了一种特殊的联系IS-a联系，用该联系表示实体集之间的继承关系。示例返回部门经理人员编号姓名性别电话部门部门编号名称电话部门经理EER示例1返回EER示例2研究生导师研究方向本科毕业院校学生学号姓名性别年龄本科专业