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来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/03/29 08:46:37


1.2.1 概念设计中的数据描述
1.数据库的概念设计 数据库的概念设计: 是根据用户的需求设计数据库的概念结构,它以规范的形式,表达了对用户需求所涉及事物的理解。  
2.这一阶段用到的四个术语
四种术语 功能名称 说明 实体(entity) 1.客观存在,可以相互区别的事物称为实体。
2.实体可以是具体的对象,例如一名男学生,一辆汽车等。
3.也可以是抽象的对象,例如一次借书,一场足球比赛等。 实体集(entity set) 1.性质相同的同类实体的集合,称为实体集。
2.例如所有的男学生,全国足球锦标赛的所有比赛等。 属性(attribute) 1.实体有很多特性,每一个特性称为属性。
2.每一个属性有一个值域,其类型可以是整数型、实数型、字符串型等。
3.例如学生有学号、姓名、年龄、性别等属性。 实体标识符(identifier) 1.能惟一标识实体的属性或属性集,称为实体标识符。
2.有时也称为关键码(key),或简称为键。
3.例如学生的学号可以作为学生实体的标识符。 1.2.2 逻辑设计中的数据描述
1.数据库的逻辑设计。 数据库的逻辑设计: 是根据概念设计的结果设计数据库的逻辑结构,即表达方式和实现方法。  
2.逻辑设计常用术语。
常用术语 功能名称 说明 字段(field) 1.标记实体属性的命名单位称为字段,或数据项。
2.它是可以命名的最小信息单位,所以又称为数据元素或初等项。
3.字段的命名往往和属性名相同。
4.例如学生有学号、姓名、年龄、性别等字段。 记录(record) 1.字段的有序集合称为记录。
2.一般,用一个记录描述一个实体。
3.所以记录又可以定义为能完整地描述一个实体的字段集。
4.例如一个学生记录,由有序的字段集组成:(学号,姓名,年龄,性别)。 文件(file) 1.同一类记录的集合称为文件,文件是用来描述实体集的。
2.例如所有的学生记录组成了一个学生文件。 关键码(key) 1.能惟一标识文件中每个记录的字段或字段集,称为记录的关键码(简称为键)。
3.概念设计和逻辑设计中所采用的术语的对应关系。
  

4.类型(type)和值(value)的区分。
(1)“学生”是一个实体类型,“张三”、“李四”是实体值。
(2)记录也有记录类型和记录值之分。
(3)类型是概念的内涵,而值是概念的外延。
5.数据描述有两种形式:物理数据描述和逻辑数据描述。
  

(1)物理数据描述是指数据在存储设备上的存储方式的描述,物理数据是实际存放在存储设备上的数据。例如,物理联系、物理结构、物理文件、物理记录等术语,都是用来描述存储数据的细节。
(2)逻辑数据描述是指程序员或用户用以操作的数据形式的描述,是抽象的概念化数据。例如逻辑联系、逻辑结构、逻辑文件、逻辑记录等术语,都是用户观点的数据描述。
(3)在数据库系统中,逻辑数据与物理数据之间可以差别很大。
(4)数据管理软件的功能之一,就是要把逻辑数据转换成物理数据,或者把物理数据转换成逻辑数据。 1.2.3 物理设计中的数据描述
1.物理存储介质层次
(1)高速缓冲存储器(cache)
   ①cache是访问速度最快,也是最昂贵的存储器,其容量小,由CPU直接管理。
   ②数据库技术通常不研究cache的存储管理。
(2)主存储器(main memory)
   ①又称为内存。
   ②机器指令可以直接对内存中的数据进行修改。
   ③在掉电或系统崩溃时,内存数据立即全部丢失。
   ④它由操作系统管理。
(3)快擦写存储器(flash memory)
   ①又称为“电可擦可编程只读存储器”(即EEPROM),简称为“快闪存”。
   ②快闪存在掉电后仍能保持数据不丢失,其操作速度略低于主存。
   ③目前已在小型数据库中广泛使用。
(4)磁盘存储器(magnetic disk)
   ①磁盘是目前最流行的外部存储器。
   ②能长时间地联机存储数据,并能直接读取数据,所以又被称为“直接存取存储器”。
   ③在掉电或系统崩溃后,数据不会丢失。
   ④目前最大容量已达数百GB。
(5)光存储器(optical storage)
   ①目前流行的光存储器是“光盘存储器”(CD-ROM、CD-RW、DVD-RW等)。
   ②数据以光的形式存储在盘里,然后用一个激光器去读。
   ③CD-ROM制作后,只能读不能写。
   ④而CD-RW和DVD-RW可以读和写。
(6)磁带(tape storage)
   ①磁带用于存储拷贝的数据或归档的数据。
   ②在存储器中,磁带价格最便宜。
   ③属于“顺序存取存储器”。
   ④通常每盘有5GB容量。
2.存储介质层次图
  

  (1)最高一级的高速缓存其价格最昂贵,访问速度也最快。
  (2)自上而下,每位(bit)数据的成本越来越低,但访问速度越来越慢。
  (3)上面两层是计算机系统的基本存储器。
  (4)中间两层称为“辅助存储器”或“联机存储器”。
  (5)下面两层称为“第三级存储器”(Tertiary)或“脱机存储器”。
3.物理存储中的数据描述
数据描述 说明

位(bit,比特)

1.一个二进制位称为“位”。
2.一位只能取0或1两个状态。 字节(byte,简记为B) 1.8个比特称为一个字节。
2.可以存放一个字符所对应的ASCII码。 字(word) 1.若干个字节组成一个字。
2.一个字所含的二进制位的位数称为字长。
3.各种计算机的字长是不一样的,例如有8位、16位、24位、32位等。 块(block) 1.又称为物理块或物理记录。
2.块是内存和外存交换信息的最小单位,每块的大小,通常为210~214字节。
3.内、外存信息交换是由操作系统的文件系统管理的。 桶(bucket) 1.外存的逻辑单位。
2.一个桶可以包含一个物理块或多个在空间上不一定连续的物理块。 卷(volume) 1.一个输入输出设备所能装载的全部有用信息,称为“卷”。
2.例如磁带机的一盘磁带就是一卷,磁盘的一个盘组也是一卷。 1.2.4 数据联系的描述
1.实体与实体之间有联系。
(1)现实世界中,事物是相互联系的。
(2)这种联系必然要在数据库中有所反映。
2.联系(relationship)。
(1)联系是实体之间的相互关系。
(2)与一个联系有关的实体集个数,称为联系的元数。
(3)联系有一元联系、二元联系、三元联系等。
3.二元联系的三种类型
(1)一对一联系。
   ①如果实体集E1中每个实体至多和实体集E2中的一个实体有联系,反之亦然。
   ②那么实体集E1和E2的联系称为“一对一联系”。
   ③记为“1:1”。
(2)一对多联系。
   ①如果实体集E1中每个实体可以与实体集E2中任意个(零个或多个)实体间有联系,而E2中每个实体至多和E1中一个实体有联系。
   ②那么称E1对E2的联系是“一对多联系”。
   ③记为“1:N”。
(3)多对多联系。
   ①如果实体集E1中每个实体可以与实体集E2中任意个(零个或多个)实体有联系,反之亦然。
   ②那么称E1和E2的联系是“多对多联系”。
   ③记为“M:N”。
4.二元联系的实例
(1)飞机的座位和乘客之间的1:1联系。
  

(2)工厂里车间和工人之间的1:N联系。
  

(3)学校里学生和课程之间的M:N联系。
  

5.三元联系或一元联系的实例
(1)执行某航班班次的飞机和驾驶员的联系。
  
(2)一个实体集的实体之间的一元联系。
    
   ①即零件的组合关系。
   ②一个零件可以由若干子零件组成。
   ③而一个零件又可以是其他零件的子零件。