数据库系统概论 -范式课件
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数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义:描述事物的符号记录数据的语义:数据的含义,与数据不可分数据是有结构的:记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库(DataBase, DB)定义:长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、描述和存储;具有较⼩的冗余度,较⾼的数据独⽴性和易扩展性,并可为各种⽤户共享基本特点:永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统(DataBase Management System, DBMS)定义:位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件,是⼀个⼤型复杂的软件系统,和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途:科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能:(1)数据定义(提供数据定义语⾔DDL(Data Definition Language);(2)数据组织、存储和管理(3)数据操纵(提供数据操纵语⾔DML,实现对数据库的基本操作)(4)数据库的事务管理和运⾏管理(5)数据库的建⽴和维护(6)其他功能4. 数据库系统(DataBase System, DBS)定义:由数据库、数据库管理系统(及应⽤开发⼯具)、应⽤程序和数据库管理员(DataBase Administrator, DBA)组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理:对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段1. ⼈⼯管理阶段特点:数据不保存应⽤程序管理数据数据不共享数据不具有独⽴性2. ⽂件系统阶段特点:数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点:数据不是依赖于处理过程的附属品,⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 数据库系统的特点1. 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之⼀,也是数据库系统与⽂件系统的本质区别。
数据库系统概论讲稿《数据库系统概论讲稿1》嘿,同学们!你们知道吗?数据库就像一个超级大的魔法盒子。
我给你们讲啊,有一次我跟我妈去超市,那超市可大了,摆满了各种各样的东西。
我就想啊,这么多东西,超市的工作人员怎么知道啥时候该进货,啥时候该补货呢?后来我发现,他们肯定有个像数据库一样的东西。
就好比这个超市是一个巨大的数据库,每个商品就是里面的一条信息。
工作人员就像数据库管理员,他们要知道商品的数量、摆放位置、销售情况啥的。
要是没有这个“魔法盒子”,超市肯定乱套啦。
所以说,数据库就是用来管理各种各样的信息的,很神奇吧?《数据库系统概论讲稿2》哟,你们有没有想过,咱们学校的图书馆为啥能那么快找到咱们要的书呢?这就得说说数据库啦。
我记得我上次去借书,跟图书管理员叔叔聊天。
我问他:“叔叔,这么多书,您咋一下子就找到我要的那本呢?”叔叔笑着说:“小同学,我们有个秘密武器,那就是像大脑一样的数据库。
”你看,图书馆就像是一个装满知识的大数据库。
每一本书就像是数据库里的一个小数据。
图书管理员就像操作这个数据库的人。
他知道怎么根据书的名字、作者这些信息,在这个“大脑”里快速找到那本书。
这就跟咱们用手机联系人一样,只要输入名字,就能找到对应的号码,数据库是不是很厉害?《数据库系统概论讲稿3》同学们,我给你们讲个事儿。
我爸是个出租车司机。
他每天要拉好多客人。
有一天我就问他:“爸,你咋知道哪条路不堵,能最快把客人送到地方呢?”我爸说:“儿子啊,我心里有个小账本呢,就像数据库一样。
”你看啊,我爸每次跑车的经验就像数据存在他的“数据库”里。
哪条路什么时候堵,哪个时间段走哪条路最快,这些都是他的“数据”。
他就根据这些来决定走哪条路。
这就好比数据库里存储了很多有用的信息,然后根据需求把最合适的信息拿出来用。
我就觉得数据库就像我们生活中的小助手,默默地帮助我们把很多事情做好。
《数据库系统概论讲稿4》喂,小伙伴们!咱们玩游戏的时候有没有发现,游戏里也有数据库的影子呢?我跟我哥玩一个冒险游戏。
Database Systems
--Unt6. the Relational Theorem •苏向阳
6. the Relational Theorem
知识点5 Normalization Based
on FD
☞A relational schema R is in first normal form(1NF)if the domains of all attributes of R are atomic.
NO composite attributes, such as:
customer( customer-id, name(first-name, middle-initial, last-
name), date-of-birth )
Each attribute as an unit, even they have several part that have individual information.
A tuple has only one value at each attribute.
☞A schema R not in 1NF, then it’s NOT a relational schema. ☞A relation R is in 1NF is not ‘good’ enough.
For relation:
Employee( emp_id, emp_name, emp_phone, dept_name,
dept_phone, dept_mgrname, skill_id, skill_name, skill_date, skill_lvl)
➢Is in 1NF
➢Has Insert Anomaly, Delete Anomaly, Update Anomaly
and Data Redundancy .
☞A relational schema R is in second normal form (2NF) if there are NO non-prime attributes dependent on Candidate Key partially.
☞Example:R(A, B,C,D), F = {AB →C, AC →BD} Candidate Key : AB, AC
non-prime attributes: D
AB →D, AC→D are all fully dependency
R∈2NF
F c = { emp_id→(emp_name, epm_phone, dept_name),
dept_name→( dept_phone, dept_mgrname) ,
skill_id→skill_name,
(emp_id, skill_id, skill_date)→skill_lvl}
emp_info( emp_id, emp_name, epm_phone, dept_name, dept_phone, dept_mgrname, skill_id, skill_name, skill_date,
skill_lvl)
F c = { emp_id→(emp_name, epm_phone, dept_name),
dept_name→( dept_phone, dept_mgrname) ,
skill_id→skill_name,
(emp_id, skill_id, skill_date)→skill_lvl}
emp_info ∈2NF CK: (emp_id, skill_id, skill_date)
(emp_id, skill_id, skill_date) →emp_name is partially.
Decomposition(模式分解):
⚫emp(emp_id, emp_name, epm_phone, dept_name,
dept_phone, dept_mgrname)
F c = {emp_id→(emp_name, epm_phone, dept_name),
dept_name→( dept_phone, dept_mgrname) }∈2NF
⚫skill ( skill_id, skill_name)
F c = {skill_id→skill_name}∈2NF
Decomposition(模式分解):
⚫emp_skill( emp_id, skill_id, skill_date, skill_lvl)
F c = { (emp_id, skill_id, skill_date)→skill_lvl}∈2NF
☞A relation R is in 2NF is not ‘good’ enough.
⚫emp(emp_id, emp_name, epm_phone, dept_name,
dept_phone, dept_mgrname)
F c = {emp_id→(emp_name, epm_phone, dept_name),
dept_name→( dept_phone, dept_mgrname) }∈2NF ➢Has Insert Anomaly, Delete Anomaly, Update Anomaly
and Data Redundancy .
☞A relational schema R is in third normal form (3NF) if there are no nonprime attributes which transitively dependent on
a key for R.
☞Example:R(A, B, C, D), F = {AB →C, C →D}
Candidate Key : AB
non-prime attributes: C, D
D is transitively dependent on Key AB by attributes C.
R∈3NF
⚫
emp (emp_id, emp_name, epm_phone, dept_name,
dept_phone, dept_mgrname )F c = {emp_id →(emp_name, epm_phone, dept_name ), dept_name →( dept_phone, dept_mgrname ) }emp ∈3NF ∈2NF
Decomposition (模式分解):
⚫emp (emp_id, emp_name, epm_phone, dept_name )F c = {emp_id →(emp_name, epm_phone, dept_name ) }⚫dept (dept_name, dept_phone, dept_mgrname )F c = { dept_name →( dept_phone, dept_mgrname) }∈3NF ∈3NF
☞A relation R is in 3NF is not ‘good’ enough.
For relation:
STC( S, T, C) S—Student, T—Teacher, C--Course
F = { (S,C)→T, (S,T)→C, T→C }
➢There are no nonprime attribute. STC is IN 3NF.
➢Has Insert Anomaly, Delete Anomaly, Update Anomaly and Data Redundancy.
6.3.4 Normal Forms --BCNF
A relational schema R is in BCNF(Boyce-Codd Normal Form)if for all functional dependencies α→βin F,αis a superkey for R.
Example:For relation
STC( S, T, C) S—Student, T—Teacher, C--Course
F = { (S,C)→T, (S,T)→C, T→C }
➢T in T→C is NOT a superkey, STC is NOT IN BCNF.
➢STC is IN 3NF.
☞Theorem:
1NF ⊃2NF ⊃3NF ⊃BCNF
☞To determine a relation is in n NF, one should give the highest Normal Form.
☞Relation Database:
emp(emp_id, emp_name, epm_phone, dept_name)
F = { emp_id→emp_name, epm_phone, dept_name}
emp∈BCNF.
dept(dept_name, dept_phone, dept_mgrname)
F = {dept_name→dept_phone, dept_mgrname}
dept∈BCNF.
☞Relation Database:
……
skill ( skill_id, skill_name)
F = { skill_id→skill_name}
skill ∈BCNF.
emp_skill( emp_id, skill_id, skill_date, skill_lvl)
F = { emp_id, skill_id, skill_date→skill_lvl}
emp_skill∈BCNF.。