1.1---Relational-Data-Model

©2010IBMCorporation信息管理信息管理生态系统合作伙伴IBM加拿大实验室2010年夏季/秋季1关系数据模型©2010IBMCorporation信息管理2议题■数据和数据库■数据库管理系统(DBMS)■信息模型和数据模型■关系数据模型和关系数据库■规范化©2010IBMCorporation信息管理3什么是数据■事实和数据的集合■可以是定量的或者定性的■描述某个变量或者一系列变量■实际上，数据可以被视为依据下述事务观察的结果：–测量–统计©2010IBMCorporation信息管理4数据和信息■数据就是事实■为什么数据很重要?–通过把数据的不同方面联系到一起，我们可以抽取有价值的信息，并在有意义的上下文中展示这些信息■对此，我们需要能够：存储数据→以便使其能够持久存在结构化数据→以便使其易于被处理组织数据→以一种有意义的方式处理数据→从其中获取数据价值©2010IBMCorporation信息管理5为什么使用数据库?■可以使用多种方法存储数据，例如：–文本文件–以逗号分界的数据文件–电子表格–数据库■为什么使用数据库?–数据的访问方式–数据的处理方式©2010IBMCorporation信息管理6管理数据■利用数据库提供：–访问数据的标准接口–多个用户能够同时插入、更新和删除数据–修改数据，而不会冒丢失数据或失去数据一致性的风险–能够处理大量的数据和用户–数据备份、存储和恢复的工具–安全性–减少冗余–数据独立性©2010IBMCorporation信息管理7数据库管理系统■数据库管理系统(DBMS)–它是一种管理数据库的软件系统–提供了访问数据库的接口–为应用提供数据服务•高效的数据查询和升级机制•数据完整性–保证即使在发生软件和硬件错误的情况下，数据也总是正确的•其他：备份、压缩、期限、复制，等等■DB2是一套数据库管理系统©2010IBMCorporation信息管理8信息模型■信息模型–在概念层次上对对象进行抽象管理–独立于具体的实施和协议–隐藏了所有的协议和实施细节–定义了被管理的对象之间的关系。■一种信息模型可能存在多种实施方式–数据模型©2010IBMCorporation信息管理9数据模型■模型是对现实世界中对象或概念的展现–3D模型：某种对象的图形化展现–比例模型：某个对象较小尺寸的复制品或拷贝–业务模型：描述公司的运作方式■数据模型–定义数据被展现或结构化的方式–可以利用它来反映如何在软件系统中展现来自现实世界的数据■数据模型的特征–更低级的抽象–面向软件开发人员–包含具体的实施和协议细节©2010IBMCorporation信息管理10数据模型的类型■扩展的关系的■实体-关系的■分层的■网状的■面向对象的■对象-关系型的■关系的■语义的■半结构化的(XML)©2010IBMCorporation信息管理11关系数据模型■由E.F.Codd于1970年提出。■它是一种把数据描述为关系（集合）的数学模型，数据的值由域加以定义。■着重提供更好的数据独立性■通过关系运算或关系代数对数据进行操作■优势–基于正式的理论模型，而且在实践中得到了验证–提供了数据的逻辑视图■被市场上大多数DBMS（例如DB2）所实施。–它们被称为关系数据库管理系统©2010IBMCorporation信息管理12关系数据模型的组件■关系数据模型拥有其自己的一套用来定义其概念的独特术语。属性关系元组(Tuple)（编号，整数）（姓名，文本）（分机号码，整数）（是否活动的，布尔型）1JohnS54213Y2MichaelB52137Y3JeremyW50603Y4LeahE58963N■域（或者数据类型）定义了数据可能具有的值的集合■关系由标题和数据内容（body）构成–标题：一系列属性–数据内容：一系列元组■属性由名称和域（类型）构成■元组是一系列属性值域©2010IBMCorporation信息管理13关系数据库的组件■关系数据模型中的概念可以被映射在关系数据库中所见到的实施内容■关系数据库利用表存储数据–数据包由行和列构成–每个列为一种特定的数据类型–每一行显示出各个列的特定值列表行编号姓名分机号码是否经理1JohnS54213Y2SusanP59867N4AndrewJ55935N5MichaelB52137Y6JeremyW50603Y7LeahE58963N©2010IBMCorporation信息管理14表■表是关系数据模型中某一关系的对应物■表以行和列的方式存储数据–行是元组的同义语–列是属性的同义语■对不同类型的数据，可以使用多个表，以便减少冗余信息–规范化（下文将详细解释）■例如：–你打算存储关于某家公司的数据•关于分支机构的数据将存储在一个表中•关于某个特定分支机构的雇员数据将存储在该机构自身的表中•产品数据将存储在另一个表中©2010IBMCorporation信息管理15列■列也被称为字段（或域）■每个字段包含特定类型的信息，例如姓名、分机号码、职位，等等■必须为各个列指定特定的数据类型，例如DATE、VARCHAR、INTEGER，等等具体信息数据类型：字符©2010IBMCorporation信息管理16域和数据类型■数据类型–这是关系模型中域的对应物，它定义了能够存储的数据的最小单位–列一定具有某种数据类型经理域=(“是，否”)域是具体属性的所有可能值的集合数据的最小单位（原子值）属性/列©2010IBMCorporation信息管理17关系数据库的组件■主键–唯一区别关系（表）中的每个元组（行）–关系必须具有一个主键–关系数据库中的表不要求一定具有主键，但建议这么做■示例–一个人的驾驶证–书籍的ISBN号–产品的序列号主键©2010IBMCorporation信息管理18关系数据库的组件■外键–一个关系中的属性，其值与另一个关系的主键相匹配–定义了两个数据包之间的关系编号（主键）姓名部门编号（外键）1JohnSA2MichaelBB3JeremyWB4LeahEC编号（主键）部门名称A财务部B设计部C业务部D开发部©2010IBMCorporation信息管理19为什么要进行规范化?■我们为什么需要进行规范化?■考虑下面的表：–某雇员所参与的任务列表：■操作举例：如果John搬到某个新城市去，那么，与John有关的所有条目都必须更新–冗余–异常编号名称办公城市分机号码任务1JohnS多伦多54213规划1JohnS多伦多54213营销1JohnS多伦多54213测试2SusanP纽约59867营销3JenniferL芝加哥59415规划3JenniferL芝加哥59415测试©2010IBMCorporation信息管理20规范化■没有异常，没有冗余■没有信息丢失雇员编号任务编号111213223133编号姓名办公城市分机号码1JohnSToronto542132SusanPNewYork598673JenniferLChicago59415编号任务1规划2营销3测试任务表雇员表雇员任务表©2010IBMCorporation信息管理信息管理生态系统合作伙伴IBM（加拿大）研究中心2010年夏季/秋季有问题?电子邮件地址：[e-mail]主题：“DB2AcademicWorkshop”21