第三章-数据库系统与人机交互系统.ppt

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1、数据库系统与人机交互系统3.1数据库系统发展概况1968年美国IBM公司研制的信息管理系统（IMS/360）是著名的层次性数据库系统的典型代表。1969年10月美国CODASYL的数据库任务组提出了网络数据库模型的数据规范，并于1971年4月发表了DBTG报告。1970年6月E.F.Codd提出了数据库关系模型，开创了数据库的关系方法和数据库规范化理论的研究。80年代以来，数据库理论和技术的发展：采用新数据模型；数据库技术与其他学科的发展高度结合。基本结构数据库：是存储在磁带、磁盘、光盘等外存介质上，按一定结构组织在一起

2、的相关数据的集合。数据库管理系统（DBMS）：是一组能完成描述、管理、维护数据库的程序系统。数据库管理员（DBA）：负责设计、建立、维护、管理数据库。用户和应用程序：它们的操作是以数据库中的数据为基础进行的。用户应用程序数据库管理系统（DBMS）数据库（DB）数据库管理员（DBA）数据库系统组成数据库的数据模型层次模型、网状模型、关系模型数据库的基本特点数据的独立性数据冗余少统一的数据管理完善的数据控制功能数据的安全性；并发控制；数据恢复数据库管理系统主要功能：描述数据库管理数据库维护数据库数据通信数据库语言的组成：数据

3、描述语言（DDL）及其解释程序数据操作语言（DML）及其解释程序3.1.2数据库应用系统的设计和开发数据库应用系统设计过程：系统需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计系统需求分析确定设计范围数据收集和分析写出需求说明书概念结构设计用户视图：E-R方法视图集成逻辑结构设计：是根据数据库的概念结构和数据库管理系统特征设计出数据库的逻辑结构。E-R图中实体间的联系的转换：两个实体间的联系：对1：1的联系；对1：n的联系；对n：m的联系一个实体内的联系：对于1：1联系和1：n联系；对于n：m联系多个实体之间的联系物理结构设

4、计存储记录：数据项、指针和记录开销访问路径：主要完成定义索引，确定哪些数据项或数据项组合建立索引。记录实际存储：要进行记录的聚类和划分以及物理块的大小选择。关系数据库的规范化设计和开发规范化是将一组给定的关系转换为另一组关系，以便使关系的结构简化，而且更加有规律。规范化的目的：把关系中的每个数据项都转变成一个基本项，即不可再分。消除冗余并使关系的检索操作简化。消除数据在进行插入、修改和删除时互相牵连和异常情况。关系模式使用非过程化的高级查询语言进行查询。数据依赖数据依赖关系包括函数依赖、多值依赖和连接依赖，其中最重要的是

5、函数依赖。函数依赖：如果关系模型R的所有关系r都存在着，X的每一个具体值都有Y唯一的具体值与之对应，则称Y函数依赖于X或X函数决定Y（其中，R为关系模式，X和Y均为R的子集，r是R的任一具体关系），表示为：函数依赖包括完全函数依赖和部分函数依赖。规范化设计方法第一范式：一个关系模式的每个属性值都是不可分的最小数据单位。第二范式：若关系模式R为1NF，且所有属性完全依赖于任一关键字。第三范式：如果关系模式R满足2NF，且它的任一个属性都不传递依赖任何主关键字。BCNF：如果关系模型R中每一个决定属性集都包括主关键字。范式之

6、间的关系：BCNF是3NF的子集，3NF是2NF的子集，2NF是1NF的子集。3.1.3表达式条件查询数据库查询（一）数据库列查询：选择数据库中的全部列或部分列的操作称为投影操作。查询指定的列查询全部列指定条件的查询数据库查询（二）条件查询比较大小的查询：利用关系符建立的条件进行查询。指定范围的查询：查询属性值在（或不在）指定范围内的元组。指定集合的查询：查询属性质属于指定集合的元组。字符匹配的查询：查询指定的属性值与〈字符串〉相匹配的元组。数据库查询5.涉及空值的查询：查询指定属性值是空值的元组。6.多重条件查询：用逻

7、辑运算符AND和OR连接多个查询条件的查询。（三）组合查询数据项表达式计算的查询（一）数据项表达式设计项表达式包含：基本运算符：+、-、*、/、↑函数：ln(x),exp(x),sin(x),cos(x),max(x,y)常数：整数、实数变量：数据项表达式计算的查询（一）数据项表达式设计项表达式的文法：S→项表达式项表达式→项

8、项+项

9、项-项项→因子

10、因子*因子

11、因子/因子因子→简单因子

12、简单因子↑简单因子简单因子→（项表达式）

13、函数

14、变量

15、常数变量→时间标志指示代码时间标志→C

16、L函数→函数名（参数）参数→项表达式

17、项

18、表达式，参数数据项表达式计算的查询（二）项表达式的识别和自动求解程序根据项表达式文法，按编译技术中的递归子程序法，编写词法、语法分析程序，在语法分析的同时进行项表达式的求解。（三）项表达式查询的应用数据库设计数据库包括：数据库编码信息库、指针信息库、索引库、项表达式库2.项表达式公式实例3.1.4演绎数据库演绎数据库