1.1.發(fā)展
1.1.1人工管理階段。
(1)數(shù)據(jù)不保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)，
(2).沒(méi)有專(zhuān)用的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
(3).只有程序的概念，沒(méi)有文件。
(4).數(shù)據(jù)面向程序。
1.1.2文件系統(tǒng)階段
(1)數(shù)據(jù)以文件形式存在外部存儲(chǔ)器磁盤(pán)上。
(2)數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別。
(3)文件組織已多樣化
(4)數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定的程序，面向應(yīng)用。
三個(gè)缺陷
(1)數(shù)據(jù)冗余
(2)數(shù)據(jù)不一致
(3)數(shù)據(jù)聯(lián)系弱
1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)階段
(1)IBM層次模型
(2)CODASYL 組織發(fā)布了DBTG報(bào)告，網(wǎng)狀模型。
(3)IBM E.F.Codd繼續(xù)發(fā)表論文。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ)。
特點(diǎn)
(1).數(shù)據(jù)模型標(biāo)示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
(2).有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立。
(3).提供了接口。
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)的控制功能。
(1)數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)，
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制
(3)數(shù)據(jù)的完整性
(4)數(shù)據(jù)的安全性
(5)系統(tǒng)的靈活性，以記錄為單位，以數(shù)據(jù)項(xiàng)為單位。
**程序設(shè)計(jì)處于主導(dǎo)地位，數(shù)據(jù)只起著服從程序設(shè)計(jì)需要的作用。
定義：
(1)數(shù)據(jù)庫(kù) DB ：長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，有組織的，統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) DBMS:為用戶(hù)或應(yīng)用程序提供訪(fǎng)問(wèn)DB的方法，包括DB的建立，查詢(xún)，更新?？偸腔跀?shù)據(jù)模型，層次型，網(wǎng)狀型
關(guān)系型，面向?qū)ο笮汀?br> (3)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：DBS是實(shí)現(xiàn)有組織地，動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的計(jì)算機(jī)硬件，軟件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：是對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)，設(shè)計(jì)，管理和使用的一門(mén)軟件學(xué)科。
1.1.4高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)階段
*.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，web數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
(1)面向?qū)ο蟮母拍罱！?br> (2)開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)技術(shù)，必要建立一個(gè)公共的，與DBMS無(wú)關(guān)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)接口。

=============》
1.2數(shù)據(jù)描述
1.2.1概念設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述
(1)實(shí)體
(2)實(shí)體集
(3)屬性
(4)實(shí)體標(biāo)識(shí)符
1.2.2邏輯設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述
(1)字段
(2)記錄
(3)文件
(4)關(guān)鍵碼

*（實(shí)體——記錄）
（實(shí)體集—文件）
（屬性——字段）
（實(shí)體標(biāo)識(shí)符—關(guān)鍵碼）
*數(shù)據(jù)描述有兩種形式：物理數(shù)據(jù)描述和邏輯數(shù)據(jù)描述。

1.2.3物理設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述
—>1.物理存儲(chǔ)介質(zhì)層次
1.高速緩沖存儲(chǔ)器。
2.主存儲(chǔ)器，掉電內(nèi)存數(shù)據(jù)會(huì)立即全部丟失。
3.快擦寫(xiě)存儲(chǔ)器
4.磁盤(pán)存儲(chǔ)器。
5.光存儲(chǔ)器
6.磁帶

-->2.物理存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)描述。
1.位 2.字節(jié) 3.字 4塊 5.桶，6.卷
1.2.4數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述
聯(lián)系：實(shí)體之間的相互關(guān)系與一個(gè)聯(lián)系有關(guān)的實(shí)體集個(gè)數(shù)，稱(chēng)為聯(lián)系的元數(shù)。
一元聯(lián)系，二元聯(lián)系，三元聯(lián)系，研究的是二元聯(lián)系
二元聯(lián)系：
1.一對(duì)一聯(lián)系：實(shí)體集E1種每個(gè)實(shí)體至多和實(shí)體集E2中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，那么實(shí)體集E1和E2的聯(lián)系稱(chēng)為“一對(duì)一聯(lián)系”
2.一對(duì)多聯(lián)系：實(shí)體集E1種每個(gè)實(shí)體可以與實(shí)體集E2種人一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，E2中每個(gè)實(shí)體至多和E1中一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么稱(chēng)E1對(duì)E2的聯(lián)系是一對(duì)多聯(lián)系1:N
3.多對(duì)多聯(lián)系:如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體可以與實(shí)體集E2中任一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然。稱(chēng)為多對(duì)多聯(lián)系?！癕:N”。
一元聯(lián)系：
一個(gè)零件由若干子零件組成，而一個(gè)零件又可以是其他零件的子零件。

1.3數(shù)據(jù)抽象的級(jí)別
模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象。四個(gè)模型，表達(dá)用戶(hù)需求觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)的模型，稱(chēng)為概念模型，
表達(dá)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn)的DB全局邏輯結(jié)構(gòu)的模型，稱(chēng)為邏輯模型
用戶(hù)使用觀點(diǎn)的DB局部邏輯結(jié)構(gòu)的模型，外部模型，
表達(dá)DB物理結(jié)構(gòu)的模型，稱(chēng)為內(nèi)部模型。
步驟：
1.根據(jù)用戶(hù)需求
2.根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則
3.根據(jù)用戶(hù)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)
4.數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)時(shí)

1.3.2概念模型
概念模型是從用戶(hù)的需求出發(fā)，概念模型表達(dá)了數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)，概念模型獨(dú)立于硬件和軟件，概念模型是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員與用戶(hù)之間進(jìn)行交流的工具
ER模型的優(yōu)點(diǎn)：
1.簡(jiǎn)單，2，計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，用戶(hù)容易接受。
1.3.3邏輯模型
(1)邏輯模型表達(dá)的是邏輯結(jié)構(gòu)，但它是設(shè)計(jì)人員對(duì)整個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的全面描述。
(2)邏輯模型是數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)建模
(3)邏輯模型獨(dú)立于硬件，但依賴(lài)于軟件
(4)邏輯模型是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員與應(yīng)用程序員之間進(jìn)行交流的工具。
邏輯模型：層次，網(wǎng)狀，關(guān)系模型。
<一>層次模型
是通過(guò)指針來(lái)實(shí)現(xiàn)，有兩個(gè)缺點(diǎn)一是只能表示1:N聯(lián)系，雖然有多種輔助手段實(shí)現(xiàn)m:n但是比較復(fù)雜，二是由于層次順序的嚴(yán)格和復(fù)雜，引起數(shù)據(jù)的查詢(xún)和更新操作很復(fù)雜。
<二>網(wǎng)狀模型
有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類(lèi)型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱(chēng)為網(wǎng)狀模型。coda-syl dbtg報(bào)告主要代表。有向圖中的節(jié)點(diǎn)是記錄類(lèi)型，箭頭表示從箭尾的記錄類(lèi)型到尖頭的記錄類(lèi)型間聯(lián)系是1:n的聯(lián)系。
缺點(diǎn)：m:n聯(lián)系比較容易實(shí)現(xiàn)，但是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，編程復(fù)雜。
<三>關(guān)系模型
主要特征使用二維表格表達(dá)實(shí)體集，在屬性名下加一橫線(xiàn)表示模式的鍵，不是用指針導(dǎo)航數(shù)據(jù)，通過(guò)表間的公共屬性。

1.3.4外部模型
1.外部模型是邏輯模型的邏輯子集。2.外部模型獨(dú)立于硬件依賴(lài)于軟件，3.外部模型反映了用戶(hù)使用數(shù)據(jù)庫(kù)的觀點(diǎn)。
(1)簡(jiǎn)化了用戶(hù)的觀點(diǎn)（2）有助于數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性保護(hù)，（3）外部模型是對(duì)概念模型的支持。

1.3.5內(nèi)部模型
內(nèi)部模型又稱(chēng)為物理模型，是數(shù)據(jù)庫(kù)最底層的抽象，
1.3.6三層模式和兩級(jí)映像是根據(jù)用戶(hù)到數(shù)據(jù)庫(kù)之間 DB的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述又三個(gè)層次
1>外模式是用戶(hù)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口，是用戶(hù)用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述，
2>邏輯模式是數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述，
3>內(nèi)模式是數(shù)據(jù)庫(kù)在物理存儲(chǔ)方面的描述，定義所有內(nèi)部記錄類(lèi)型，索引和文件的組織方式。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.用戶(hù)使用DB的數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言。
2.邏輯模式必須不涉及到存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
3.內(nèi)模式并不涉及到物理設(shè)備的約束。
兩級(jí)映像：
外模式/邏輯模式映像
邏輯模式/哪模式映像
1.3.7高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性
1.物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：對(duì)內(nèi)模式的修改盡量不影響邏輯模式，達(dá)到了物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。
2.邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：對(duì)外模式邏輯模式映像作修改，可以保持外模式和應(yīng)用程序保持不變。

1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
1.4.1DBMS的工作模式：
1.接受應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求和處理請(qǐng)求。
2.將用戶(hù)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)換成復(fù)雜的機(jī)器代碼。
3.實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。
4.對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作中接受查詢(xún)結(jié)果
5.對(duì)查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行處理。
6.將處理結(jié)果返回給用戶(hù)。
1.4.2DBMS的主要功能：
DBMS的主要功能有以下五個(gè)方面：
1.數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能：
2.數(shù)據(jù)庫(kù)的操縱功能：
3.數(shù)據(jù)庫(kù)的保護(hù)功能：
數(shù)據(jù)恢復(fù)，并發(fā)控制，完整性控制，安全性控制
4.數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能：
5.數(shù)據(jù)字典：存在三級(jí)結(jié)構(gòu)定義的數(shù)據(jù)庫(kù)稱(chēng)為 DD系統(tǒng)

1.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)-計(jì)算機(jī)系統(tǒng)+數(shù)據(jù)庫(kù)
1.DB可以共享，全部數(shù)據(jù)的集合 2.硬件來(lái)構(gòu)成。3.軟件-DBMS OS系統(tǒng)和軟件構(gòu)成。4.數(shù)據(jù)庫(kù)管理員-DBA控制數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)維護(hù)創(chuàng)建，DBA數(shù)據(jù)庫(kù)管理員熟悉數(shù)據(jù)分析員和運(yùn)籌只是。
1列子：DBA
定義模式，定義內(nèi)模式，與用戶(hù)聯(lián)絡(luò)，完整安全規(guī)則 恢復(fù)，。
一類(lèi)是應(yīng)用程序，一類(lèi)是dd系統(tǒng)

1.5.2DBS的全局結(jié)構(gòu)
1.數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)：DBA 專(zhuān)業(yè)用戶(hù) 應(yīng)用程序猿 終端用戶(hù)
2.DBMS的查詢(xún)處理器：有四個(gè)成分
1.DDL解釋器 2.DML編譯器 3.嵌入式DML的預(yù)編譯器 4.查詢(xún)求值引擎 由DML編譯器產(chǎn)生的底層指令
3.DBMS的存儲(chǔ)管理器：
1.權(quán)限和完整性管理器，2.事務(wù)管理器 3.文件管理器 4緩沖區(qū)管理器
4.磁盤(pán)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1.數(shù)據(jù)文件，2.數(shù)據(jù)字典 3.索引 4.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5 日志
1.5.3DBS的效益
1.靈活性 2.簡(jiǎn)易性 3.面向用戶(hù) 4.有效的數(shù)據(jù)控制 5 。加快應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)速度 6.維護(hù)方便 7 標(biāo)準(zhǔn)化。

第二章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和ER模型

2.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)生存期
七個(gè)階段：規(guī)劃，需求分析，概念設(shè)計(jì)，邏輯設(shè)計(jì)，物理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行維護(hù)。
2.1.1規(guī)劃階段
1.系統(tǒng)調(diào)查 2.可行性分析 3.確定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的總目標(biāo)。
2.1.2需求分析階段
1.分析用戶(hù)活動(dòng)，產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖
2.確定系統(tǒng)范圍，產(chǎn)生系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖。
3.分析用戶(hù)活動(dòng)涉及的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖。
4.分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典。
2.1.3概念設(shè)計(jì)階段：
1.概念設(shè)計(jì)的重要性
2.概念設(shè)計(jì)的主要步驟：
1.進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部概念模型
2.將局部概念模型綜合成全局概念模型。
3.評(píng)審
2.1.4邏輯設(shè)計(jì)階段
1.把概念模型轉(zhuǎn)換成邏輯模型
2.設(shè)計(jì)外模型
3.設(shè)計(jì)應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口
4.評(píng)價(jià)模型
5.修正模型

2.1.5物理設(shè)計(jì)階段
1.存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.確定數(shù)據(jù)存放位置
3.存取方法的設(shè)計(jì)
4.完整性性和安全性考慮
5.程序設(shè)計(jì)

2.1.6數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)
1.定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)
2.數(shù)據(jù)裝載
3.編制與調(diào)試應(yīng)用程序
4.數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行

2.1.7數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)
1.數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)
2.數(shù)據(jù)庫(kù)安全性 完整性控制
3.數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督 分期和改進(jìn)
4.數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造

2.2 ER模型基本概念。
2.2.1 ER模型—實(shí)體聯(lián)系模型
實(shí)體 聯(lián)系 屬性
1.實(shí)體：客觀存在的事物
2.實(shí)體集：同一類(lèi)試題構(gòu)成的集合
3.實(shí)體類(lèi)型：實(shí)體集中實(shí)體的定義，由于實(shí)體，實(shí)體集，實(shí)體類(lèi)型等概念的區(qū)分在轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)時(shí)菜肴考慮，因此在不引起混淆的情況下
我們一般將實(shí)體，實(shí)體集，實(shí)體類(lèi)型等概念統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)體。
4.聯(lián)系：聯(lián)系 聯(lián)系集。聯(lián)系類(lèi)型
3.屬性：聯(lián)系也會(huì)有屬性，
2.2.2屬性的分類(lèi)
1.簡(jiǎn)單屬性和符合屬性
2.單值屬性和多值屬性
3.存儲(chǔ)屬性和派生屬性
4.允許為空值的屬性
2.2.3聯(lián)系的設(shè)計(jì)：
聯(lián)系的元數(shù)：一元聯(lián)系。二元聯(lián)系 三元聯(lián)系
聯(lián)系類(lèi)型的約束：
1.基數(shù)約束，實(shí)體集E1和E2之間有二元聯(lián)系則參與一個(gè)聯(lián)系中的實(shí)體數(shù)目稱(chēng)為映射基數(shù)。
對(duì)于二元聯(lián)系類(lèi)型：可能的映射基數(shù)有1:1 1:n. M:n
2.參與約束
實(shí)體集E 完全參與用雙線(xiàn)邊表示，部分參與用單線(xiàn)邊表示。
2.2.4 ER模型的操作
水平分裂，垂直分裂

2.2.5采用ER模型的數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)步驟
1.設(shè)計(jì)局部ER模型
<1>確定局部結(jié)構(gòu)范圍
<2>定義實(shí)體
<3>定義聯(lián)系
<4>分配屬性
(1)確定局部結(jié)構(gòu)范圍
(2)定義實(shí)體
(3)定義聯(lián)系
(4)分配屬性
2.設(shè)計(jì)全局ER模型
確定公共實(shí)體類(lèi)型，合并局部er模型，消除沖突（屬性沖突，結(jié)構(gòu)沖突，命名沖突）
3.全局er模型的優(yōu)化
消除冗余聯(lián)系

2.3關(guān)系模型的基本概念
關(guān)系模型的基本術(shù)語(yǔ)：用二維表格表示實(shí)體集，用關(guān)鍵碼表示實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型，稱(chēng)為關(guān)系模型。
屬性個(gè)數(shù)稱(chēng)為 元數(shù)。元祖?zhèn)€數(shù)稱(chēng)為 基數(shù)
超鍵：
候選鍵：多個(gè)候選鍵，選出一個(gè)就是主鍵。其他模式的主鍵，外鍵。
主鍵：
關(guān)系的定義和性質(zhì)：
關(guān)系是一個(gè)屬性數(shù)目形同的元祖的集合。
（1）關(guān)系中每一個(gè)屬性值都是不可分解的
(2)關(guān)系中不允許出現(xiàn)重復(fù)元祖
(3)由于關(guān)系是一個(gè)集合，因此不考慮元祖間的順序，
(4)元祖中的屬性是無(wú)序的。
2.3.3三類(lèi)完整性規(guī)則
1.實(shí)體完整性規(guī)則，
2.參照完整性規(guī)則
3.用戶(hù)定義的完整性規(guī)則

2.4 ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式。
2.4.1 ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的算法。
ER圖中實(shí)體類(lèi)型和聯(lián)系類(lèi)型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式的算法。
2.4.2ER模型的邏輯設(shè)計(jì)步驟
1.導(dǎo)出初始關(guān)系模式集
2.規(guī)范化處理
3.模式評(píng)價(jià)
4.模式修正
5.設(shè)計(jì)子模式
2.5 ER模型實(shí)列
2.6增強(qiáng)的ER
2.6.1弱實(shí)體 強(qiáng)實(shí)體
不相交約束，不相交 重疊
完備性約束，整體特化，部分特化