CIMS基本知识与支撑技术-网络数据库

上传人:san****019 文档编号:23748199 上传时间:2021-06-10 格式:PPTX 页数:77 大小:745.34KB
收藏 版权申诉 举报 下载
CIMS基本知识与支撑技术-网络数据库_第1页
第1页 / 共77页
CIMS基本知识与支撑技术-网络数据库_第2页
第2页 / 共77页
CIMS基本知识与支撑技术-网络数据库_第3页
第3页 / 共77页
资源描述:

《CIMS基本知识与支撑技术-网络数据库》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CIMS基本知识与支撑技术-网络数据库(77页珍藏版)》请在装配图网上搜索。

1、专 题 一 :CIMS基 本 知 识 与 支 撑 技 术 (下 )现 代 集 成 制 造 系 统 现 代 集 成 制 造 系 统 22021-5-22 上 次 课 小 结1. 制 造 业 发 展 简 史2. CIMS的 产 生 和 发 展3. CIMS的 组 成4. CIMS的 特 征 和 内 涵5. CIMS在 我 国 的 发 展 你 了 解 哪 些 网 络 技 术 ?基 于 网 络 的 企 业 应 用 架 构 有 哪 几 种 ?据 你 所 知 , 哪 些 系 统 用 到 了 数 据 库 技术 ?数 据 库 在 CIMS中 主 要 用 来 做 什 么 ?请 思 考 : 42021-5-22

2、第 一 部 分 : 网 络 技 术 简 介n 计 算 机 网 络 概 述n 计 算 机 网 络 的 分 类n 计 算 机 网 络 的 参 考 模 型n Internet 52021-5-22 1957 Arpa is created by the DoD (Department of Defense), a project to create an indestructible communications system 1990 Arpanet becomes the Internet 1991 World Wide Web is born (Tim Berners-Lee) 1996 10

3、 million hosts - the Internet covers the globe 1999 Internet 2 backbone deploys IPv6 2001 The number of Internet hosts exceeds 110 million exponential growth1.2.1 计 算 机 网 络 概 述 62021-5-22 n 从 体 系 结 构 来 观 察 , 其 发 展 可 分 为 三 个 阶 段 ( 三 代 网 络 )1. 以 主 机 为 中 心 的 联 机 终 端 系 统2. 以 通 信 子 网 为 中 心 的 主 机 互 连3. 具

4、有 层 次 化 体 系 结 构 的 标 准 化 网 络1.2.1 计 算 机 网 络 概 述 72021-5-22 1) 早 期 的 “ 单 机 工 作 模 式 ” 82021-5-22IBM AS/400 中 心 主 机 多 重线 路控 制器 电 话 网PSTN Modem 终 端Modem 终 端Modem ModemModemModem 终 端2) 具 有 通 信 功 能 的 单 机 系 统 92021-5-22 3) 具 有 统 一 体 系 结 构 、 国 际 化 标 准 协 议 的 计 算 机 网 络 102021-5-22 两 层 网 络 的 概 念 结 构 C CCH HH资 源

5、 子 网通 信 子 网 在 通 信 子 网 上 可 有多 个 资 源 子 网 , 共享 通 信 子 网 的 服 务HH 112021-5-22 1.2.2 计 算 机 网 络 的 分 类n 按 地 域 范 围 分 类 局 域 网 (Local Area Network , LAN)n 范 围 : 小 , 20KMn 传 输 技 术 : 基 带 , 10-1000Mbps, 延 迟 低 , 出 错 率 低 ( 10-11)n 拓 扑 结 构 : 总 线 , 环 城 域 网 (Metropolitan Area Network , MAN) n 范 围 : 中 等 , 100KMn 传 输 技 术

6、 : 宽 带 /基 带n 拓 扑 结 构 : 总 线 广 域 网 (Wide Area Network , WAN)n 范 围 : 大 , 100KMn 传 输 技 术 : 宽 带 , 延 迟 大 , 出 错 率 高n 拓 扑 结 构 : 不 规 则 , 点 到 点 122021-5-22 n 按 拓 扑 结 构 分 类 总 线 型 结 构 星 型 结 构 环 型 结 构 树 型 结 构 网 型 结 构 复 合 型 结 构1.2.2 计 算 机 网 络 的 分 类 132021-5-22 优 点 : 结 构 简 单 , 安 装 方 便 。缺 点 : 传 输 信 息 容 易 发 生 冲 突 。

7、线 状 连 接 , 共 用一 条 共 用 总 线 。总 线 型 拓 扑 结 构 142021-5-22 采 用 非 集 中 控 制 方式 , 各 节 点 之 间 关系 对 等 。优 点 :简 化 了 路 径 选 择 控 制 ; 当 某 节 点 出 现 故 障 时 , 可 采 用 旁 路 环 的 方法 , 提 高 传 输 可 靠 性 ; 路 中 任 一 节 点 发 出 的 信 息 , 其 他 节 点 均 可接 收 , 传 输 速 度 快 。环 型 拓 扑 结 构 闭 合 的 总 线 型 152021-5-22优 点 :结 构 简 单 , 便 于 控 制 和 管 理 ,建 网 容 易 , 传 输

8、错 误 率 低 。 中 心 节 点 是 主 节 点 , 它接 受 各 分 散 节 点 的 信 息再 转 发 给 其 他 相 应 节 点 。采 用 集 中 控 制 方 式 。缺 点 :可 靠 性 较 低 , 一 旦 中 央 节 点 出现 故 障 , 必 将 全 网 瘫 痪 。星 型 拓 扑 结 构 162021-5-22 采 用 分 层 结 构 , 适 用于 分 级 管 理 和 控 制优 点 : 线 路 总 长 度 短 ,成 本 低 , 易 于 维 护 和 扩展 。 缺 点 : 结 构 相 对 复杂 。树 型 拓 扑 结 构 172021-5-22 任 意 两 个 节 点 之 间 的通 信 线

9、路 不 是 唯 一 的优 点 : 当 某 个 节 点 出 现 故 障 时 , 可 绕 道 其 他 通 路 传 递 信 息 , 可 靠 性 好 。缺 点 : 建 网 成 本 高 , 只 能 用 于 特 殊 场 合 。网 型 拓 扑 结 构 不 规 则 型 或 全 互 联 型 182021-5-22 将 多 种 拓 扑 结 构 连在 一 起 , 可 兼 顾 不同 拓 扑 结 构 的 优 点 。 复 合 型 拓 扑 结 构 192021-5-22 1.2.3 计 算 机 网 络 的 参 考 模 型1) ISO OSI参 考 模 型2) TCP/IP参 考 模 型3) TCP/IP与 OSI的 对 比

10、 202021-5-22 n ISO 国 际 标 准 化 组 织International Organization for Standardizationn OSI 开 放 系 统 互 连Open Systems Interconnection 功 能 上 相 对 独 立 的 七 层 结 构 指 定 每 层 应 干 什 么 , 但 没 有 具 体 定 义 协 议1) ISO OSI参 考 模 型 212021-5-22 OSI参 考 模 型 示 意 图 物 理 层数 据 链 路 层网 络 层传 输 层会 话 层表 示 层应 用 层 物 理 层数 据 链 路 层网 络 层传 输 层会 话 层表

11、 示 层应 用 层物 理 层数 据 链 路 层网 络 层 分 组帧位 流TPDUSPDUPPDUAPDU应 用 协 议表 示 协 议会 话 协 议传 输 协 议网 络 协 议数 据 链 路 协 议物 理 协 议 端 到 端点 到 点 222021-5-22 OSI各 层 的 功 能 与 特 性 ( 自 学 ) 232021-5-22 2) TCP/IPn TCP/IP协 议 的 基 本 事 实n TCP/IP协 议 的 分 层 模 型n TCP/IP模 型 与 ISO/OSI模 型 的 对 比n TCP/IP模 型 的 两 个 重 要 分 界 线n TCP/IP的 数 据 流n TCP/IP网

12、 络 体 系 结 构 242021-5-22 TCP/IP协 议 的 基 本 事 实n 设 计 目 标 : 能 经 受 打 击 , 结 构 灵 活n UNIX操 作 系 统 的 标 准 通 信 模 块n 通 用 的 、 可 使 异 种 机 相 互 通 信 的 网 络 互 连 软 件n 计 算 机 通 信 协 议 族n 因 特 网 采 用 的 协 议 标 准n 既 成 事 实 的 工 业 标 准 252021-5-22 设 备 驱 动 程 序如 LAN的 接 口 ( 网 卡 驱 动 程 序 ) 自 身 包 含 网 络 协 议如 X.25、 ATM等 应 用 层传 输 层网 际 层数 据 链 路

13、层TCP/IP协 议 的 分 层 262021-5-22 IP ICMP ARP RARP应 用 层传 输 层网 际 层数 据 链 路 层网 际 层 的 主 要 协 议 IP。本 层 提 供 无 连 接 的 传 输 服 务 ( 不 保 证 送 达 , 不 保 序 ) 。 本 层 的 主 要功 能 是 寻 找 一 条 能 够 把 数 据 报 送 到 目 的 地 的 路 径 。TCP/IP协 议 的 分 层 272021-5-22 TCP UDP应 用 层传 输 层网 际 层数 据 链 路 层TCP/IP协 议 的 分 层 282021-5-22 文 件 传 输 FTP、 TFTP、 NFS电 子

14、 邮 件 SMTP、 POP3WWW应 用 HTTP远 程 登 录 Telnet、 rlogin网 络 管 理 SNMP域 名 系 统 DNS 应 用 层网 际 层数 据 链 路 层传 输 层TCP/IP协 议 的 分 层 292021-5-22 NetworkLayer Routing Protocols PIMOSPFRIP ApplicationLayer Data LinkLayer IP ARP EthernetNetworkInterface TransportLayerTCP UDP SNMPFTP DNSHTTP ICMPIGMP pingapplication Telnet

15、DHCP TCP/IP协 议 族 302021-5-22 TCP/IP协 议 族举 例 : HTTP访 问 312021-5-22 n 在 源 端 进 行 数 据 封 装n 在 宿 端 进 行 数 据 解 封n 封 装 : EncapsulationTCP/IP数 据 封 装 322021-5-22 数 据 封 装 应 用TCPIP 以 太 网驱 动 程 序用 户 数 据用 户 数 据App头TCP头TCP头IP头 TCP头IP头Eth头 Eth尾应 用 数 据 (块 )TCP分 节IP分 组以 太 网 帧 以 太 网 电 缆发 送 方App头App头App头 用 户 数 据用 户 数 据用

16、户 数 据 332021-5-22 应 用 数 据 ( 块 ) 应 用TCPIP以 太 网驱 动 程 序用 户 数 据用 户 数 据App头TCP头 IP分 组 Eth头 Eth尾以 太 网 帧 以 太 网 电 缆接 收 方IP头 TCP 分 节IP分 组TCP分 节应 用 数 据 (块 )数 据 解 封 装 342021-5-22 应 用 层表 示 层会 话 层传 输 层物 理 层数 据 链 路 层网 络 层7654321 OSI参 考 模 型 应 用 层传 输 层网 络 接 口(数 据 链 路 层+物 理 层 )网 络 层TCP/IP概 念 层 次 Ethernet,802.3,802.5

17、,FDDI等 等TCP/IP支 持所 有 标 准 的 数据 链 路 层 和 物理 层 协 议TCP/IP与 OSI参 考 模 型 对 比 Any Question? 352021-5-22 362021-5-22 第 二 部 分 : 数 据 库 技 术 简 介n 数 据 库 技 术 概 述n 实 体 联 系 方 法n 关 系 数 据 库 的 基 本 理 论n 数 据 库 设 计 的 规 范 化 与 数 据 库 范 式n SQL概 述 372021-5-22 学 习 数 据 库 技 术 的 重 要 性在 计 算 机 的 三 大 应 用 ( 科 学 计 算 、 数 据 处 理 与 过 程 控 制

18、) 中 , 数 据 处 理 所 占比 重 约 为 70%左 右 。 在 60年 代 末 , 数 据 库 技 术 就 是 作 为 数 据 处 理 中 的 一 门 技 术发 展 起 来 的 。 数 据 库 技 术 是 计 算 机 软 件 领 域 的 一 个 重 要 分 支 , 已 形 成 相 当 规 模 的理 论 体 系 和 实 用 技 术 。随 着 计 算 机 技 术 飞 速 发 展 及 其 应 用 领 域 的 扩 大 , 特 别 是 计 算 机 网 络 和Internet的 发 展 , 基 于 计 算 机 网 络 和 数 据 库 技 术 的 信 息 管 理 系 统 、 应 用 系 统 得 到了

19、 突 飞 猛 进 的 发 展 。 如 事 物 处 理 系 统 、 地 理 信 息 系 统 ( GIS) 、 联 机 分 析 系 统 、决 策 支 持 系 统 、 企 业 资 源 规 划 ( ERP) 、 客 户 关 系 管 理 ( CRM) 、 数 据 仓 库 和数 据 挖 掘 等 系 统 都 是 以 数 据 库 技 术 作 为 重 要 的 支 撑 的 。 可 以 说 , 只 要 有 计 算 机 存 在 , 就 存 在 着 数 据 库 技 术 。 因 此 , 数 据 库 技 术 的 基本 知 识 和 基 本 技 能 已 成 为 工 程 相 关 专 业 的 必 修 内 容 。 382021-5-

20、22 数 据 库 ( DataBase ,DB) 顾 名 思 义 就 是 存 放 数 据 的 仓 库 , 但 所有 存 放 的 数 据 相 互 是 有 联 系 并 按 某 种 存 储 模 式 组 织 管 理 的 。 严 格 意 义上 讲 , 所 谓 数 据 库 就 是 以 一 定 的 组 织 方 式 存 储 在 计 算 机 介 质 中 互 相 关联 数 据 的 集 合 。 它 能 以 最 佳 方 式 、 最 少 重 复 、 最 大 独 立 性 为 多 种 应 用提 供 共 享 服 务 。DB是 统 一 管 理 的 相 关 数 据 的 集 合 。 DB能 为 各 种 用 户 共 享 , 具 有最

21、 小 冗 余 度 、 数 据 间 联 系 密 切 、 而 又 有 较 高 对 程 序 的 独 立 性 等 特 点 。数 据 库 DBMS应 用 程 序 1应 用 程 序 2 数 据 库数 据 库 系 统 阶 段 应 用 程 序 与 数 据 之 间 的 对 应 关 系 392021-5-22 数 据 库 管 理 系 统 402021-5-22 人 工 管 理 阶 段 文 件 系 统 阶 段 数 据 库 系 统 阶 段 人 工 管 理 阶 段 文 件 系 统 阶 段 数 据 库 系 统 阶 段1.数 据 不 保 存 2.没 有 文 件 的 概念 3.一 组 数 据 对 应一 个 程 序 4.没 有

22、 形 成 完 整的 数 据 管 理 的概 念 1.数 据 可 长 期 .反 复 使 用 2.程 序 和 数 据 之 间 有 了 一 定 的 独 立 性 3.文 件 形 式 多 样 化 4.数 据 存 储 结 构 和 程 序 之 间 的 依 赖 关 系 并 未 根本 改 变 5.数 据 存 取 以 记 录 为 单 位 优点 1.数 据 结 构 化 2.共 享 性 好 , 冗 余 度低 3.数 据 独 立 性 高 4.数 据 由 DBMS统 一管 理 和 控 制1.数 据 冗 余 大 2.数 据 不 一 致 性 3.程 序 和 数 据 之 间 独 立 性 差 4.数 据 联 系 弱 缺点数 据 库

23、 技 术 的 发 展 n 在 数 据 库 中 用 数 据 模 型 这 个 工 具 来 抽 象 、 表 示 和 处 理 现 实 世 界 中 的 数据 和 信 息 。 数 据 模 型 就 是 现 实 世 界 的 模 拟 。n 数 据 模 型 应 满 足 三 方 面 要 求 能 比 较 真 实 地 模 拟 现 实 世 界 容 易 为 人 所 理 解 便 于 在 计 算 机 上 实 现对 数 据 的 描 述 数 据 模 型 412021-5-22 422021-5-22 在 数 据 处 理 中 数 据 描 述 将 涉 及 不 同 的 范 畴 。 从 事 物 的 特 性 到 计 算 机中 的 具 体 表

24、 示 , 实 际 上 经 历 了 三 个 领 域 ( 或 称 数 据 的 三 个 范 畴 ) 现实 世 界 、 信 息 世 界 和 计 算 机 世 界 。对 数 据 的 描 述n 现 实 世 界 信 息 世 界 机 器 世 界现 实 世 界 、 信 息 世 界 和 计 算 机 世 界 三 者 关 系现实世界 信息世界(E-R 表示) 计算机世界(DBMS 支持的数据模型) 收 集 、 分 类和 抽 象 加 工 转 换 客 观 对 象 的 抽 象 过 程 -两 步 抽 象现 实 世 界 中 的 客 观 对 象 抽 象 为 概 念 模 型 ;把 概 念 模 型 转 换 为 某 一 DBMS支 持

25、的 数 据 模 型 。 n 数 据 模 型 分 为 两 类 ( 分 属 两 个 不 同 的 层 次 )(1) 概 念 模 型 也 称 信 息 模 型 , 它 是 按 用 户 的 观 点 来 对 数 据 和 信 息 建模 , 用 于 数 据 库 设 计 。 (2) 数 据 模 型 两 大 类 数 据 模 型 2021-5-22 机 器 世 界 和 信 息 世 界 的 术 语 对 应 关 系机 器 世 界信 息 世 界 记 录实 体 字 段 ( 或 数 据 项 )属 性实 体 集 文 件记 录 键实 体 键 442021-5-22 数 据 模 型 是 对 客 观 事 物 及 其 联 系 的 数 据

26、 描 述 , 是 实 体 联 系 模 型 的数 据 化 。 它 是 数 据 库 系 统 的 核 心 , 它 的 数 据 结 构 严 重 影 响 到 系 统 的 其 他部 分 , 它 也 是 数 据 定 义 和 数 据 操 纵 语 言 的 基 础 。层 次 模 型 发 展 最 早 , 但 由 于 其 结 构 不 符 合 大 多 数 客 观 世 界 实 际 问 题 中 数 据 间 的 联 系 , 渐 被 淘 汰网 状 模 型 开 发 也 较 早 , 而 且 有 一 定 优 点 , 当 前 网 状 数 据 库 系 统 的 用户 仍 较 多关 系 模 型 开 发 相 对 较 晚 , 但 有 一 系 列

27、 优 点 , 具 有 很 强 的 生 命 力 , 被广 泛 使 用数 据 库 基 本 模 型 452021-5-22 关 系 数 据 库 是 目 前 应 用 最 广 泛 , 也 是 最 重 要 、 最 流 行 的 数 据 库 。以 下 介 绍 关 系 数 据 库 的 一 些 基 本 理 论 , 包 括 关 系 数 据 结 构 、 关 系 的 完 整 性 、关 系 代 数 、 关 系 数 据 库 管 理 系 统 及 关 系 数 据 库 标 准 语 言 。 关 系 模 型 的 完 整 性 规 则 是 对 关 系 的 某 种 约 束 条 件 。 关 系 的 完 整 性 约 束条 件 包 括 三 大

28、类 : 实 体 完 整 性 , 参 照 完 整 性 和 用 户 定 义 的 完 整 性 。关 系 数 据 库 的 基 本 概 念 462021-5-22 1 实 体 完 整 性 ( Entity Integrity)实 体 完 整 性 是 指 主 关 系 键 的 值 不 能 为 空 或 部 分 为 空在 任 何 关 系 的 任 何 一 个 元 组 中 , 主 键 的 任 一 分 量 都 不 允 许 为 空 值 ,即 若 属 性 A是 基 本 关 系 R的 主 属 性 , 则 属 性 A不 能 取 空 值 , 也 即 要 求 关系 中 元 组 在 组 成 主 键 的 属 性 上 不 能 有 空

29、值 。例 如 , 在 学 生 关 系 “ 学 生 自 然 情 况 ( 学 号 , 班 级 号 , 姓 名 , 性 别 ,出 生 年 月 , 入 学 成 绩 ) ” 中 , “ 学 号 ” 为 主 键 , 那 么 “ 学 号 ” 这 个 属性 不 能 取 空 值 。 472021-5-22 2 参 照 完 整 性 ( Referential Integrity)现 实 世 界 中 的 实 体 之 间 往 往 存 在 某 种 联 系 , 在 关 系 模 型 自 然 存 在 着关 系 与 关 系 间 的 引 用 。 即 “ 外 键 ” 。例 : 有 两 个 基 本 关 系 为学 生 表 ( 学 号

30、, 班 级 号 , 姓 名 , 性 别 , 出 生 年 月 , 入 学 成 绩 )班 级 表 ( 班 级 号 , 班 级 名 称 , 所 属 系 部 , 入 学 时 间 , 系 别 )学 生 表 的 主 码 为 学 号 , 而 班 级 表 的 主 码 为 班 级 号 , 因 而 班 级 号 是 学生 表 的 外 键 。按 照 参 照 完 整 性 , 学 生 表 中 的 外 键 即 班 级 号 的 取 值 有 两 种 可 能 : 取 空 值 , 表 明 该 学 生 尚 未 分 配 到 任 何 班 级 若 取 非 空 值 , 则 它 必 须 是 参 照 关 系 班 级 表 中 某 个 元 组 中

31、的 班 级 号 的 值 , 因 为 该 学 生 不 能 属 于 一 个 不 存 在 的 班 级 482021-5-22 3 用 户 定 义 的 完 整 性 ( User-defined Integrity)任 何 关 系 数 据 库 系 统 都 应 该 支 持 实 体 完 整 性 和 参 照 完 整 性 。 除 此 之 外 , 不同 的 关 系 数 据 库 系 统 根 据 其 应 用 环 境 的 不 同 , 往 往 还 需 要 一 些 特 殊 的 约 束条 件 , 用 户 定 义 的 完 整 性 就 是 针 对 某 一 具 体 关 系 数 据 库 的 约 束 条 件 由 应 用环 境 决 定

32、的 。 它 反 映 一 具 体 应 用 所 涉 及 的 数 据 必 须 满 足 的 语 义 要 求 。例 如 :某 个 属 性 必 须 取 惟 一 值 , 某 些 属 性 值 之 间 应 满 足 一 定 的 函 数 关 系 , 学生 的 年 龄 定 义 为 两 位 整 数 , 且 范 围 在 15 30之 间 , 性 别 只 接 受 “ 男 ” 或“ 女 ” 等 等 。系 统 提 供 定 义 和 检 验 这 类 完 整 性 的 机 制 , 以 便 用 统 一 的 系 统 方 法 处 理 它 们 ,而 不 再 由 应 用 程 序 承 担 这 项 工 作 。 在 关 系 的 完 整 性 规 则 中

33、 , 实 体 完 整 性 和 用 户 定 义 的 完 整 性 是 关 系 模 型 必 须满 足 的 完 整 性 的 约 束 条 件 , 被 称 做 是 关 系 的 两 个 关 系 不 变 性 , 应 由 关 系 系统 自 动 支 持 。 492021-5-22 关 系 代 数 是 一 种 抽 象 的 查 询 语 言 , 是 关 系 数 据 操 纵 语 言 的 一 种传 统 表 达 式 , 它 是 用 对 关 系 的 运 算 来 表 达 查 询 的 。 任 何 一 种 运 算 都 是 将 一 定 的 运 算 操 作 应 用 于 一 定 的 运 算 对 象 上 ,得 到 预 期 的 运 算 结 果

34、 。 所 以 运 算 对 象 、 运 算 符 、 运 算 结 果 是 运 算 的 三大 要 素 。关 系 代 数 的 运 算 对 象 是 关 系 , 运 算 结 果 亦 为 关 系 。 关 系 代 数 的 运 算 符 包 括 四 类 : 集 合 运 算 符 、 专 门 的 关 系 运 算 符 、比 较 运 算 符 和 逻 辑 运 算 符 关 系 代 数 的 运 算 按 运 算 符 的 不 同 可 分 为 传 统 的 集 合 运 算 和 专 门的 关 系 运 算 两 类 。 其 中 传 统 的 集 合 运 算 将 关 系 看 成 元 组 的 集 合 , 其 运算 是 从 关 系 的 “ 水 平

35、” 方 向 即 行 的 角 度 来 进 行 的 。 而 专 门 的 关 系 运 算不 仅 涉 及 行 而 且 涉 及 列 。 比 较 运 算 符 和 逻 辑 运 算 符 是 用 来 辅 助 专 门 的关 系 运 算 符 进 行 操 作 的 。 关 系 代 数 502021-5-22 运 算 符 分 类 运 算 符 含 义集 合 运 算 符 并 运 算 差 运 算 交 运 算专 门 的 关 系 运 算 符 笛 卡 儿 积 选 择 运 算 投 影 运 算 连 接 运 算 除 法 运 算比 较 运 算 符 大 于 大 于 等 于 小 于 小 于 等 于 等 于 不 等 于 逻 辑 运 算 符 非 运

36、 算 与 运 算 或 运 算关 系 代 数 的 运 算 符 512021-5-22 定 义 设 关 系 R和 关 系 S具 有 相 同 的 关 系 模 式 ( 即 两 个 关 系 都 有 相 同 的 属 性 ) , 且 相 应 的 属 性 取 自 同 一 个 域 , 则 关 系 R和 关 系 S的 并 是 由 属 于 关 系 R或 关 系 S的 元 组 构 成 的 集 合 , 即 R和 S的 所 有 元 组 合 并 , 删 去 重 复 元 组 , 组 成 一 个 新 关 系 , 其 结 果 仍 为 n目 关 系 。 记 为 R S=t|t R t S 其 中 t是 元 组 变 量 , 关 系

37、R和 关 系 S的 元 数 相 同 。 对 于 关 系 数 据 库 , 记 录 的 插 入 和 添 加 可 通 过 并 运 算 实 现 。 ( 1) 并 ( Union)定 义 设 关 系 R和 关 系 S具 有 相 同 的 关 系 模 式 , R和 S的 差 是 由 属 于 R但 不 属于 S 的 所 有 元 组 构 成 的 集 合 , 即 R中 删 去 与 S中 相 同 的 元 组 , 组 成 一 个 新 关系 , 其 结 果 仍 为 n目 关 系 。 记 为 R-S=t|t R t S, R和 S元 数 相 同 。 通 过 差 运 算 , 可 实 现 关 系 数 据 库 记 录 的 删

38、除 。 ( 2) 差 ( Difference)传 统 的 集 合 运 算 522021-5-22 例 : 设 有 两 个 关 系 R和 S, 且 R和 S具 有 相 同 的 关 系 模 式 , 则 关 系 R和 关系 S的 并 、 差 如 下 图 所 示 。 A B Ca b cd g fx y zA B Cb e ad g f A B Ca b cd g fx y zb e a A B Ca b cx y z关 系 R关 系 S 关 系R S 关 系 R-S 532021-5-22 定 义 设 关 系 R和 关 系 S具 有 相 同 的 关 系 模 式 , R和 S的 交 是 由 属 于

39、R又 属 于 S 的 元 组 构 成 的 集 合 。 记 为 R S=t|t R t S 如 果 两 个 关 系 没 有 相 同 的 元 组 , 那 么 他 们 的 交 为 空 。 两 个 关 系 的 并 和 差 运 算 为 基 本 运 算 ( 即 不 能 用 其 他 运 算 表 达 ) , 而交 运 算 为 非 基 本 运 算 , 交 运 算 可 以 用 差 运 算 来 表 示 。 R S= R-( R-S) ( 3) 交 ( Intersection)( 4) 笛 卡 儿 积 ( Cartesian Product)定 义 设 关 系 R和 关 系 S的 元 数 分 别 为 m和 n。 定

40、 义 R和 S的 笛 卡 儿 积 是 一个 ( m+ n) 元 的 元 组 集 合 , 每 个 元 组 的 前 m个 分 量 ( 属 性 值 ) 来 自 R的一 个 元 组 , 后 n个 分 量 自 S的 一 个 元 组 。记 为 R S t|t ( t m,tn) tm R tn S若 R有 k1个 元 组 , S有 k2个 元 组 , 则 R S有 k1 k2个 元 组 。 542021-5-22 例 : 仍 以 关 系 R和 S为 例 , 且 R和 S具 有 相 同 的 关 系 模 式 , 关 系 R和 关 系S的 交 和 笛 卡 儿 积 如 下 图 所 示 。 A B Ca b cd

41、g fx y zA B Cb e ad g f A B Cd g f A B C A B Ca b c b e aa b c d g fd g f b e ad g f d g fx y z b e ax y z d g f关 系 R关 系 S 关 系 R S 关 系 R S 552021-5-22 由 于 传 统 的 集 合 运 算 , 只 是 从 行 的 角 度 进 行 , 而 要 灵 活 地 实现 关 系 数 据 库 多 样 的 查 询 操 作 , 必 须 引 入 专 门 的 关 系 运 算 。( 1) 选 择 ( selection) )(|)( 真 tFRttRF定 义 选 择 操

42、作 是 根 据 某 些 条 件 对 关 系 进 行 水 平 分 割 , 即 在 关 系 R选取 符 合 条 件 的 元 组 。 记 作其 中 F表 示 选 择 条 件 , 它 是 一 个 逻 辑 表 达 式 , 取 逻 辑 值 真 或 假 逻 辑 表 达 式 F的 基 本 形 式 为 X 1 Y1X2 Y2, 其 中 , 为 比 较运 算 符 , 它 可 以 是 , , , , 或 。 X1, Y1等 是 属 性 名 、常 量 或 简 单 函 数 。 属 性 名 也 可 以 用 它 的 列 序 号 来 代 替 。 表 示 逻 辑 运算 符 , 它 可 以 是 , 或 。 表 示 可 选 项 ,

43、 即 中 的 部 分 可 以 省略 。 因 此 选 择 运 算 实 际 上 是 关 系 R中 选 取 使 逻 辑 表 达 式 F为 真 的 元 组 。这 是 从 行 的 角 度 进 行 的 运 算 。 专 门 的 关 系 运 算 562021-5-22 为 了 说 明 选 择 关 系 运 算 , 这 里 假 设 有 学 生 关 系 student, 如 下 表 所示 学 号 姓 名 性 别 出 生 年 月 入 学 成 绩981001 姜 英 奇 男 77-6-26 512991001 张 丹 女 78-1-3 419991002 雷 拓 男 78-8-28 579201002 苏 湘 婷 女

44、80-1-10 558201003 萧 易 寒 男 81-10-9 520例 : 从 学 生 关 系 student中 查 询 入 学 成 绩 大 于 520分 的 学 生 信 息 。 )(5205)(520 studentstudent 或入 学 成 绩运 算 式 为运 算 结 果 如 下 表 所 示学 号 姓 名 性 别 出 生 年 月 入 学 成 绩991002 雷 拓 男 78-8-28 579201002 苏 湘 婷 女 80-1-10 558 572021-5-22 ( 2) 投 影 ( Projection) |)( RtAtRA 定 义 关 系 R上 的 投 影 操 作 是 从

45、 R中 选 择 出 若 干 属 性 列 组 成 新 的 关 系 。 记 作 其 中 A为 R中 的 属 性 列 投 影 操 作 是 从 列 的 角 度 进 行 的 运 算 , 即 对 关 系 R进 行 垂 直 分 割 , 消 去 某 些 列 , 并 重 新 安 排 列 的 顺 序 , 再 删 去 重 复 的 元 组 。 例 : 从 学 生 关 系 student中 查 询 学 生 姓 名 和 入 学 成 绩 两 个 属 性 信 息 。)()( 5.2, studentstudent 或入 学 成 绩姓 名运 算 式 为运 算 结 果 如 右 表 所 示 姓 名 入 学 成 绩姜 英 奇 512

46、张 丹 419雷 拓 579苏 湘 婷 558萧 易 寒 520 582021-5-22 ( 3) 连 接 ( Join) | BtAtStRtttSR srsrsrBA 定 义 连 接 是 指 从 两 个 关 系 的 笛 卡 儿 积 中 选 取 属 性 值 满 足 一 定 条 件 的 元 组 。 记 作 其 中 A, B分 别 为 R和 S上 可 比 的 属 性 组 , 是 比 较 运 算 符 。 连 接 运 算 从 R和 S的 笛 卡 儿 积 R S中 选 取 R关 系 在 A属 性 组 上 的 值 与 S关 系 在 B属 性 组 上 值 满 足 比 较 关 系 的 元 组 。 59202

47、1-5-22 连 接 运 算 中 两 种 最 为重 要 最 为 常 用 的 连 接 等 值 连 接自 然 连 接 | BtAtStRtttSR srsrsrBA 为 “ =” 的 连 接 运 算 称 为 等 值 连 接 。 它 是 从 关 系 R和 S的 笛 卡 儿 积中 选 取 A, B属 性 值 相 等 的 那 些 元 组 。即 等 值 连 接 为 | BtAtStRtrsSR srsrtt 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 组 , 并 且 要 在 结 果 中 把 重 复 的

48、 属 性 去 掉 。 即 若R和 S具 有 相 同 的 属 性 组 B。则 自 然 连 接 可 记 作一 般 的 连 接 操 作 是 从 行 的 角 度 进 行 运 算 。 但 自 然 连 接 还 需 要 取 消重 复 列 , 所 以 是 同 时 从 行 和 列 的 角 度 进 行 运 算 。 602021-5-22 例 : 设 有 关 系 R和 关 系 S如 下 表学 号 姓 名 性 别 出 生 年 月971101 张 宾 男 78-9-9971102 王 雷 女 78-8-10981102 许 宁 男 79-2-17992101 姜 江 女 80-11-14 学 号 入 学 成 绩9711

49、01 532971102 512981102 489992101 520R.学 号 姓 名 性 别 出 生 年 月 S.学 号 入 学 成 绩 971101 张 宾 男 78-9-9 971101 532971102 王 雷 女 78-8-10 971102 512981102 许 宁 男 79-2-17 981102 489992101 姜 江 女 80-11-14 992101 520关 系 R 关 系 S R S|R.学 号 =S.学 号 的 等 值 连 接 的 自 然 连 接SR R.学 号 姓 名 性 别 出 生 年 月 入 学 成 绩971101 张 宾 男 78-9-9 5329

50、71102 王 雷 女 78-8-10 512981102 许 宁 男 79-2-17 489992101 姜 江 女 80-11-14 520求 和 的 值 。 求 解 结 果 见 下 图 。学 号学 号 .| SRSR =SR 612021-5-22 关 系 数 据 库 的 规 范 化 理 论 主 要 包 括 三 个 方 面 的 内 容 : 函 数 依 赖 、 范式 ( Normal Form) 和 模 式 设 计 。 其 中 函 数 依 赖 起 着 核 心 作 用 , 是 模 式分 解 和 模 式 设 计 的 基 础 , 范 式 是 模 式 分 解 的 标 准 。关 系 数 据 库 的

51、设 计 理 论为 什 么 需 要 规 范 化 ? 622021-5-22 数 据 库 的 逻 辑 设 计 为 什 么 要 遵 循 一 定 的 规 范 化 理 论 ? 什 么 是 好 的 关 系 模 式 ? 某 些 不 好 的 关 系 模 式 可 能 导 致 哪 些 问 题 ?下 面 通 过 例 子 对 这 些 问 题 进 行 分 析 。例 要 求 设 计 教 学 管 理 数 据 库 , 其 关 系 模 式 , SCD如 下 : SCD( SNO, SN, AGE, DEPT, DEAN, CNO, SCORE)其 中 SNO表 示 学 生 学 号SN表 示 学 生 姓 名AGE表 示 学 生

52、年 龄DEPT表 示 学 生 所 在 系 别 MN表 示 系 主 任 姓 名CNO表 示 课 程 号SCORE表 示 成 绩 。 632021-5-22 ( 1) 一 个 系 有 若 干 个 学 生 , 但 一 个 学 生 只 属 于 一 个 系 ;( 2) 一 个 系 只 有 一 名 系 主 任 , 但 一 个 系 主 任 可 以 同 时 兼 几 个 系 的 系 主 任 ;( 3) 一 个 学 生 可 以 选 修 多 门 功 课 , 每 门 课 程 可 被 若 干 个 学 生 选 修 ;( 4) 每 个 学 生 学 习 的 课 程 有 一 个 成 绩 。 在 此 关 系 模 式 中 填 入

53、一 部 分 具 体 的 数 据 , 则 可 得 到 SCD关 系 模 式 的实 例 , 即 一 个 教 学 管 理 数 据 库 , 如 下 图 所 示 。 SNO SN AGE DEPT DEAN CNO SCORES1 赵 军 17 计 算 机 刘 军 航 C1 90S1 赵 军 17 计 算 机 刘 军 航 C2 85S2 钱 进 18 信 息 王 平 C5 57S2 钱 进 18 信 息 王 平 C6 80S2 钱 进 18 信 息 王 平 C7 S2 钱 进 18 信 息 王 平 C5 70S3 张 伟 20 信 息 王 平 C1 0S3 张 伟 20 信 息 王 平 C2 70S3

54、张 伟 20 信 息 王 平 C4 85S4 李 平 20 自 动 化 刘 军 航 C1 93 根 据 实 际 情 况 , 这 些 数 据 有 以 下 语 义 规 定 : 642021-5-22 根 据 上 述 的 语 义 规 定 并 分 析 以 上 关 系 中 的 数 据 , 我 们 可 以 看 出 , ( SCO,CNO) 属 性 的 组 合 能 唯 一 标 识 一 个 元 组 , 所 以 ( SCO, CNO) 是 该 关 系 模 式的 主 关 键 。 但 在 进 行 数 据 库 的 操 作 时 , 会 出 现 以 下 几 方 面 的 问 题 。( 1) 数 据 冗 余 。 每 个 系

55、名 和 系 主 任 的 名 字 存 储 的 次 数 等 于 该 系 的 学 生 人 数 乘 以 每个 学 生 选 修 的 课 程 , 同 时 学 生 的 姓 名 、 年 龄 也 都 要 重 复 存 储 多 次 , 数 据 的 冗 余 度很 大 , 浪 费 了 存 储 空 间 。( 2) 插 入 异 常 。 如 果 某 个 新 系 没 有 招 生 , 尚 无 学 生 时 , 则 系 名 和 系 主 任 的 信 息 无法 插 入 到 数 据 库 中 。 因 为 在 这 个 关 系 模 式 中 , ( SCO, CNO) 是 主 关 系 键 。 根 据关 系 的 实 体 完 整 性 约 束 , 组

56、关 系 键 的 值 不 能 为 空 , 而 这 时 没 有 学 生 , SNO和 CNO均 无 值 , 因 此 不 能 进 行 插 入 操 作 , 另 外 , 当 某 个 学 生 尚 未 选 课 , 即 CNO未 知 , 实 体 完 整 性 约 束 还 对 规 定 , 主 关 系 键 的 值 不 能 部 分 为 空 , 同 样 也 不 能 进 行 插 入 操 作 。 652021-5-22 ( 3) 删 除 异 常 。 当 某 系 因 学 生 全 部 毕 业 而 没 有 招 生 时 , 要 删 除 全 部 学 生 的 记 录 ,这 时 系 名 、 系 主 任 也 随 之 删 除 , 而 现 实

57、 总 这 个 系 仍 然 存 在 , 但 在 数 据 库 中 却 无 法找 到 该 系 的 信 息 。 另 外 , 如 果 某 个 学 生 不 再 选 修 C1课 程 , 本 应 该 只 删 去 C1, 但C1是 主 关 系 键 的 一 部 分 , 为 保 证 实 体 完 整 性 , 必 须 将 整 个 元 组 一 起 删 掉 , 这 样 ,有 关 学 生 的 所 有 记 录 的 其 他 信 息 也 随 之 丢 失 。( 4) 更 新 异 常 。 如 果 某 学 生 改 名 , 则 该 学 生 的 所 有 记 录 都 要 逐 一 修 改 SN的 值 ;又 如 某 系 更 换 系 主 任 , 则

58、 属 于 该 系 的 学 生 记 录 都 要 修 改 MN的 内 容 , 稍 有 不 慎 ,就 有 可 能 漏 改 某 些 记 录 , 这 就 会 造 成 数 据 库 的 不 一 致 性 , 破 坏 了 数 据 的 完 整 性 。 662021-5-22 由 于 存 在 以 上 问 题 , 我 们 说 , SCD是 一 个 不 好 的 关 系 模 式 。 产生 上 述 问 题 的 原 因 , 直 观 地 说 , 是 因 为 关 系 中 “ 包 罗 万 象 ” , 内 容 太复 杂 了 。那 么 , 怎 样 才 能 得 到 一 个 好 的 关 系 模 式 呢 ?我 们 把 关 系 模 式 SCD

59、分 解 为 学 生 关 系 S( SNO, SN, AGE, DEPT) 选 修 课 SC( SNO, CNO, SCORE) 系 关 系 D( DEPT, DEAN) 三 个 结 构 简 单 的 关 系 模 式 。 672021-5-22 SNO CNO SCORES1 C1 90S1 C2 85S2 C5 57S2 C6 80S2 C7 S2 C5 70S3 C1 0S3 C2 70S3 C4 85S4 C1 93 DEPT DEAN计 算 机 刘 军 航信 息 王 平自 动 化 刘 军 航SC D在 以 上 三 个 关 系 模 式 中 , 实 现 了 信 息 的 某 种 程 度 的 分

60、离 :S中 存 学 生 基 本 信 息 , 与 所 选 课 程 及 系 主 任 无 关 D中 存 储 系 的 有 关 信 息 , 与 学 生 无 关SC中 存 储 的 学 生 选 课 的 信 息 , 而 与 学 生 及 系 的 有 关 信 息 无 关与 SCD相 比 , 分 解 为 三 个 关 系 模 式 后 , 数 据 的 冗 余 程 度 明 显 降 低 。 SNO SN AGE DEPTS1 赵 军 17 计 算 机S2 钱 进 18 信 息S3 张 伟 20 信 息S4 李 平 21 自 动 化S 682021-5-22 同 时 , 由 于 数 据 冗 余 度 的 降 低 , 数 据 没

61、 有 重 复 存 储 , 也 不 会 引 起 更 新 异 常 。 当 新 插 入 一 个 系 时 , 只 要 在 关 系 D中 添 加 一 个 记 录 就 可 以 了 ; 当 某 个 学 生尚 未 选 课 时 , 只 要 在 关 系 S中 添 加 一 条 学 生 记 录 就 可 以 了 , 而 与 选 课 关 系无 关 , 这 就 避 免 了 插 入 异 常 。当 一 个 系 的 学 生 全 部 毕 业 时 , 只 需 在 S中 该 系 的 全 部 学 生 记 录 , 而 关 系 D中 有 关 该 系 的 信 息 仍 然 保 留 , 从 而 不 会 引 起 异 常 删 除 。经 过 上 述 分

62、 析 , 我 们 说 分 解 后 的 关 系 模 式 是 一 个 好 的 关 系 数 据 库 模 式 。从 而 得 出 结 论 , 一 个 好 的 关 系 模 式 应 该 具 备 四 个 条 件 : ( 1) 尽 可 能 少 的 数 据 冗 余( 2) 没 有 插 入 异 常( 3) 没 有 删 除 异 常( 4) 没 有 更 新 异 常一 个 好 的 关 系 模 式 并 不 是 在 任 何 情 况 下 都 是 最 优 的 , 比 如 查 询 某个 学 生 选 修 课 程 名 及 所 在 系 的 系 主 任 时 , 要 通 过 连 接 , 而 连 接 所需 的 系 统 开 销 非 常 大 ,

63、因 此 要 以 实 际 设 计 的 目 标 出 发 进 行 设 计 。 注 意 692021-5-22 范 式 在 关 系 数 据 模 式 设 计 中 , 为 了 避 免 由 依 赖 引 起 的 数 据 的 冗 余 和 更新 异 常 问 题 , 必 须 进 行 关 系 数 据 模 式 的 规 范 化 。 自 1971年 , E.F.Codd提 出 关 系 规 范 化 理 论 以 来 , 人 们 对 规 范 化问 题 进 行 了 长 期 的 研 究 , 并 已 经 有 了 很 大 进 展 。 范 式 (Normal Form)的 概 念 最 早 是 由 E.F.Codd提 出 的 , 19711

64、972年 , 先 后 提 出 了 1NF,2NF,3NF(根 据 关 系 模 式 满 足 的 不 同 性 质 和规 范 化 的 程 度 划 分 )。 1974年 , 又 和 Boyce共 同 提 出 了 BCNF( Boyce-Codd Normal Form) 。 1976年 , Fagin提 出 了 4NF, 后 又 有 人 提 出5NF。 最 重 要 的 是 3NF和 BCNF。 这 是 进 行 规 范 化 的 主 要 目 标 。 702021-5-22 全 部表 格 将 所 有 栏 目 分 解 成 最 小 数 据 项 1NF关 系消 除 部 分 函 数 依 赖消 除 传 递 函 数 依

65、 赖消 除 主 属 性 对 非 主属 性 的 函 数 依 赖消 除 多 值 依 赖2NF关 系 3NF关 系BCNF关 系 4NF关 系规 范 化 过 程 712021-5-22 SQL是 Structured Query Language的 缩 写 , 即 结 构 化 查 询 语 言 。它 是 1974年 由 Boyce 和 Chamberlin 提 出 来 的 , 用 来 实 现 关 系 运 算 中查 询 、 选 择 等 操 作 的 语 言 , 是 一 种 综 合 的 、 功 能 极 强 的 同 时 简 单 易 学 的语 言 。 功 能 数 据 查 询 ( Data Query)数 据 操

66、 作 ( Data Manipulation)数 据 定 义 ( Data Definition)关 系 数 据 库 标 准 语 言 SQL概 述 722021-5-22 CREATE TABLE 创 建 表 结 构 CREATE VIEW 创 建 视 图 CREATE INDEX 创 建 索 引 ALTER TABLE 修 改 表 结 构 DROP TABLE 删 除 表 DROP VIEW 删 除 视 图 DROP INDEX 删 除 索 引 CREATE DATABASE 创 建 数 据 库 ALTER DATABASE 修 改 数 据 库 DROP DATABASE 删 除 数 据 库 CREATE PROCEDURE 创 建 存 储 过 程 DROP PROCEDURE 删 除 存 储 过 程 定 义 、 修 改 和 删 除 关系 模 式 ( 基 本 表 ) 定 义 和 删 除 外 部模 式 ( 视 图 ) 定 义 和 删 除 存 储模 式 中 索 引 SQL的 数 据 定 义 功 能 包 括 数 据 库 的 定 义 、 基 本 表 的 定 义 、 视 图 的定 义 、 存

展开阅读全文
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 装配图网版权所有   联系电话:18123376007

备案号:ICP2024067431-1 川公网安备51140202000466号


本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知装配图网,我们立即给予删除!