Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù).ppt

第一章Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 本章先從介紹關(guān)系數(shù)據(jù)模型開(kāi)始 介紹如何根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) 并規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù) 然后介紹世界上最優(yōu)秀的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之一Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用模式 這也是數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域最常用的應(yīng)用模式 最后介紹Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安裝和數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建 這是進(jìn)行所有工作的第一步 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 關(guān)系模型的組成和常用一些常術(shù)語(yǔ)復(fù)習(xí)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理解什么是網(wǎng)格技術(shù)正確安裝Oracle10g或11g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)了解Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)能夠使用DBCA創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)了解Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)服務(wù)服務(wù)使用SQL Plus連接到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù) 請(qǐng)同學(xué)們上第一次實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候 自己準(zhǔn)備oracle10g或Oracle11g的安裝軟件 可以在230服務(wù)器下載到U盤(pán) 然后帶到實(shí)驗(yàn)室 1 1關(guān)系數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)始于20世紀(jì)60年代 當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域正由科學(xué)計(jì)算逐步轉(zhuǎn)向業(yè)務(wù)處理 這一轉(zhuǎn)變促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展 到20世紀(jì)70年代 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)達(dá)到了飛速的發(fā)展 E F Codd教授發(fā)表了 大型共享數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的關(guān)系模型 論文 他提出了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論和模型 為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型奠定了理論基礎(chǔ) 從而使數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支 1 1 1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中 關(guān)系是關(guān)系數(shù)據(jù)模型的核心 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中最主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是關(guān)系 在實(shí)際的表示中 關(guān)系可以用一個(gè)由 行 和 列 組成的二維表來(lái)直觀地表示 表中的每一列表示為關(guān)系的一個(gè)屬性 每列的名字即為一個(gè)屬性名 每一行表示一個(gè)記錄 代表一個(gè)物理實(shí)體 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中 所有的數(shù)據(jù)都是通過(guò) 表 來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)的 可以說(shuō)如果沒(méi)有表 數(shù)據(jù)就無(wú)法進(jìn)行存儲(chǔ)和表示 1 1 2關(guān)系操作 對(duì)所有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō) 有大量的操作方式可以使用 這些實(shí)用的操作方式能讓用戶看到所需要的數(shù)據(jù) 關(guān)系模型中常用的關(guān)系操作包括 選擇 Select 投影 Project 連接 Join 除 Divide 并 Union 交 Intersection 差 Difference 等查詢操作和增加 Insert 刪除 Delete 修改 Update 操作兩大部分 其中 查詢操作是其最重要的部分 1 1 3關(guān)系的完整性約束 關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對(duì)關(guān)系的某種約束條件 關(guān)系模型允許定義三類完整性約束 實(shí)體完整性 參照完整性和用戶定義的完整性 其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件 被稱作是關(guān)系的兩個(gè)不變性 應(yīng)該由關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)自動(dòng)支持 用戶定義的完整性是應(yīng)用領(lǐng)域需要遵循的約束條件 體現(xiàn)了具體領(lǐng)域中的語(yǔ)義約束 1 2關(guān)系與關(guān)系模式 在數(shù)據(jù)庫(kù)中要區(qū)分型和值 型是指對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明 值是型的一個(gè)具體賦值 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中 關(guān)系模式是型 關(guān)系是值 關(guān)系模式是對(duì)關(guān)系的描述 因?yàn)殛P(guān)系實(shí)質(zhì)上是一個(gè)二維表 表中的每一行在關(guān)系模式中被稱為元組 一個(gè)元組由許多屬性組成 也就是表中的列 關(guān)系是元組的集合 因此關(guān)系模式必須指出這個(gè)元組集合的結(jié)構(gòu) 即它由哪些屬性組成 以及這此屬性的取值范圍等 例如關(guān)系 student 學(xué)號(hào) 姓名 性別 專業(yè) 這就是型 而元組 841234 張三 男 管理 這就是值 1 3數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì) 在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中 有許許多多需要考慮的因素 如數(shù)據(jù)庫(kù)的背景 應(yīng)用環(huán)境等方面都需要有深入的了解 只有對(duì)這些因素都進(jìn)行詳細(xì)分析 設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)才能易于使用和維護(hù) 并且具有高效和一致的特征 1 3 1實(shí)體 關(guān)系模型 實(shí)體關(guān)系模型也稱為E R數(shù)據(jù)模型 Entity Relationshipdatamodel 設(shè)計(jì)E R數(shù)據(jù)模型的出發(fā)點(diǎn)是為了有效和更好地模擬現(xiàn)實(shí)世界 而不需要考慮在機(jī)器中如何實(shí)現(xiàn) 下面介紹E R數(shù)據(jù)模型的三個(gè)抽象概念 1 實(shí)體 Entity 凡是可以相互區(qū)別 并可以被識(shí)別的事 物 概念均可認(rèn)為是實(shí)體 具有共性的一類實(shí)體可以劃分為實(shí)體集 2 屬性 Attribute 實(shí)體一般具有若干特征 稱為屬性 3 聯(lián)系 Relationship 實(shí)體之間會(huì)存在各種關(guān)系 如學(xué)生實(shí)體與課程實(shí)體之間有選課關(guān)系 這種關(guān)系被抽象為聯(lián)系 E R數(shù)據(jù)模型將這種聯(lián)系區(qū)分為1對(duì)1 1對(duì)多和多對(duì)多三種 1 3 2E R圖的繪制 實(shí)體 關(guān)系圖是表現(xiàn)實(shí)體 關(guān)系模型的圖形工具 簡(jiǎn)稱E R圖 E R圖提供了用圖形表示實(shí)體 屬性和聯(lián)系的方法 在E R圖中 約定實(shí)體用方框表法 屬性用橢圓表示 聯(lián)系用菱形表示 并其內(nèi)部填上實(shí)體名 屬性名 聯(lián)系名 E R圖的表現(xiàn)形式 聯(lián)系名 1 3 3將E R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式 在E R模型建立后 就可以將實(shí)體 實(shí)體間的聯(lián)系等模型轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)系模式 即生成數(shù)據(jù)庫(kù)中的表 并確定表的列 下述討論由E R模型生成表的方法 1 實(shí)體轉(zhuǎn)化為表2 實(shí)體間聯(lián)系的處理一對(duì)一 把其中任意一個(gè)表的主鍵添加到另外一個(gè)表作為外鍵 一對(duì)多 把一的表的主鍵添加到另外一個(gè)表作為外鍵 多對(duì)多 通常是創(chuàng)建一個(gè)連接表的特殊表 以表達(dá)兩個(gè)表之間的關(guān)系 這個(gè)表包含兩個(gè)表的主鍵列 同時(shí)包含一些可能在關(guān)系中存在的特定的列 1 4關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論 數(shù)據(jù)庫(kù)理論與設(shè)計(jì)中有一個(gè)重要的問(wèn)題 就是在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中如何構(gòu)造合適的關(guān)系模式 它涉及一系列的理論與技術(shù) 從而形成了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論 由于合適的關(guān)系模式要符合一定的規(guī)范化要求 所以又可稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化理論 1 4 1函數(shù)依賴 函數(shù)依賴表示了關(guān)系模式中屬性組合之間的一對(duì)多聯(lián)系 例如 X Y就表示了X的一個(gè)值可以對(duì)應(yīng)Y的多個(gè)值 如果屬性組合X和Y之間有一對(duì)一的聯(lián)系 那么 X Y和Y X就都成立 例子 Student id name sex birth class dept name sex 都是由id決定的 即這些屬性都是依賴于id 由于函數(shù)依賴性的存在 如果數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不合理 就會(huì)出現(xiàn)各種異常 DML各種異常表現(xiàn)形式 假設(shè)設(shè)計(jì)的關(guān)系模式如下 S 學(xué)號(hào) 姓名 生日 性別 班級(jí) 系名 系主任 課程 成績(jī) 學(xué)號(hào) 系名 系名 系主任 插入異常 如果新增加一個(gè)系 這個(gè)系還沒(méi)有招生 那系的信息就沒(méi)有辦法存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù) 因?yàn)閷W(xué)號(hào)非空 刪除異常 當(dāng)學(xué)生畢業(yè)時(shí) 要?jiǎng)h除學(xué)生信息 這時(shí)候會(huì)把系的信息全部刪除 而在數(shù)據(jù)庫(kù)中找不到系的信息 更新異常 如果系主任換人 這時(shí)候需要將這個(gè)系的所有學(xué)生的信息都要修改 如果不慎 會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的不一致 同時(shí)這種維護(hù)的代價(jià)也很大 數(shù)據(jù)冗余 系名和系主任的信息會(huì)大量保存 1 4 2范式理論 范式是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的過(guò)程 可以通過(guò)它來(lái)消除數(shù)據(jù)庫(kù)中冗余的數(shù)據(jù) 因此 在確定設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)之前 還需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表進(jìn)行范式處理以確保數(shù)據(jù)庫(kù)遵從適當(dāng)?shù)姆妒?從而使設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)更加規(guī)范 范式為數(shù)據(jù)庫(kù)提供了許多好處 具有很多優(yōu)點(diǎn) 大大減少了數(shù)據(jù)冗余改進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)整體組織增強(qiáng)數(shù)據(jù)的一致性增加數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的靈活性一般數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)只需要第一 第二和第三范式就足夠了 1 5Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方式提出了不同的要求 除客戶 服務(wù)器 C S 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)外 還出現(xiàn)了瀏覽器 B S 結(jié)構(gòu)以及分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 下面簡(jiǎn)要介紹Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu) 即分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 客戶 服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和瀏覽器 服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1 5 1Oracle分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可按數(shù)據(jù)分布方式分為集中式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 集中式數(shù)據(jù)庫(kù)是將數(shù)據(jù)集中存放在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上 而分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)存放在由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的不同的計(jì)算機(jī)上 一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是由分布于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)組成的集合 網(wǎng)絡(luò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立處理能力 可以執(zhí)行局部應(yīng)用 也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行全局應(yīng)用 1 5 2Oracle客戶 服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 客戶 服務(wù)器結(jié)構(gòu) C S 是軟件系統(tǒng)較為流行一種工作模式 在C S結(jié)構(gòu)模式中 所有的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在服務(wù)器中 數(shù)據(jù)處理由服務(wù)器完成 一般采用硬件資源配置比較高的機(jī)器作為服務(wù)器 而使用配置比較低的PC機(jī)作為客戶端 服務(wù)器與客戶端之間通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接 一般為局域網(wǎng)或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) 1 5 3Oracle瀏覽器 服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展 基于Web的產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn) 使以Web技術(shù)為先導(dǎo)的Internet得到了迅猛發(fā)展 信息在Internet上的交換與發(fā)布都需要數(shù)據(jù)庫(kù)的參與 使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為后臺(tái) 通過(guò)ODBC和JDBC連接數(shù)據(jù)庫(kù) 應(yīng)用JSP ASP和PHP開(kāi)發(fā) 形成了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)主流 1 6網(wǎng)格技術(shù) 超級(jí)計(jì)算機(jī)作為復(fù)雜科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的主宰 以其強(qiáng)大的處理能力著稱 但以超級(jí)計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算模式存在明顯的不足 由于它的造價(jià)極高 通常只有一些國(guó)家級(jí)的部門(mén) 如航天 氣象等部門(mén)才有能力配置 而隨著人們?nèi)粘９ぷ饔龅降纳虡I(yè)計(jì)算越來(lái)越復(fù)雜 人們?cè)絹?lái)越需要數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī) 于是 人們開(kāi)始尋找一種造價(jià)低廉而數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)的計(jì)算模式 最終找到了答案網(wǎng)格計(jì)算 GridComputing 這種計(jì)算模式利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè) 虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī) 其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè) 節(jié)點(diǎn) 而整個(gè)計(jì)算由成千上萬(wàn)個(gè) 節(jié)點(diǎn) 組成 虛擬的一張網(wǎng)格 所以這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算 簡(jiǎn)單而言 網(wǎng)格計(jì)算就是把整個(gè)因特網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)各種資源的全面共享 當(dāng)然 網(wǎng)格并不一定要整合整個(gè)因特網(wǎng) 也可以構(gòu)造地區(qū)性的網(wǎng)格 網(wǎng)格的根本特征不是它的規(guī)模 而是資源共享 實(shí)際上 網(wǎng)格計(jì)算是分布式計(jì)算的一種 如果某項(xiàng)任務(wù)是分布式的 那么參與這項(xiàng)任務(wù)的一定不只是一臺(tái)計(jì)算機(jī) 而是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 顯然這種計(jì)算方式將具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力 這種組織方式有兩個(gè)優(yōu)勢(shì) 一個(gè)是超強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力 另一個(gè)是能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力 1 7Oracle10g安裝 Oracle的安裝程序UniversalInstaller是基于Java的圖形界面安裝向?qū)Чぞ?利用它可以幫助用戶完成不同操作系統(tǒng)環(huán)境下不同類型的Oracle安裝工作 無(wú)論是在UNIX環(huán)境下 還是本書(shū)所介紹的Windows環(huán)境下 都可以通過(guò)使用UniversalInstaller以完成正確的安裝 特別注意 Oracle的安裝務(wù)必第一次就能正確安裝 安裝軟件與安裝目錄都不能在桌面進(jìn)行 1 8創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) 如果在安裝Oracle系統(tǒng)時(shí) 如果選擇不創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) 只是安裝Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器軟件 在這種情況下 要使用Oracle系統(tǒng)則必須創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) 如果在安裝系統(tǒng)時(shí)已經(jīng)創(chuàng)建了數(shù)據(jù)庫(kù) 雖然也可以在一臺(tái)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中創(chuàng)建多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 但為了使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)系統(tǒng)充分利用服務(wù)器的資源 建議應(yīng)在一臺(tái)服務(wù)器上只創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) 在Oracle10g中 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)有兩種方式 一種是利用圖形界面的DBCA 數(shù)據(jù)庫(kù)配置向?qū)?進(jìn)行創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) 推薦方法 另一種是通過(guò)SQL語(yǔ)句的CREATEDATABASE命令 非常復(fù)雜 而且經(jīng)常出錯(cuò) 不建議使用 DBCADatabaseConfigurationAssistant主要功能和注意事項(xiàng) 創(chuàng)建或刪除數(shù)據(jù)庫(kù) 配置已創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)的選項(xiàng) 共享或?qū)Ｓ梅?wù)器 創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫(kù)模板 注意事項(xiàng) 全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)名 數(shù)據(jù)庫(kù)名 與 SID 例程名 3個(gè)概念之間的區(qū)別 數(shù)據(jù)庫(kù)名是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱標(biāo)識(shí) 在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)由初始化參數(shù)DB NAME指定 全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)名中同時(shí)包含數(shù)據(jù)庫(kù)的名稱標(biāo)識(shí)和網(wǎng)絡(luò)位置 由初始化參數(shù)DB NAME和DB DOMAIN共同組成 SID是一個(gè)ORACLE實(shí)例的唯一名稱標(biāo)識(shí) 如果一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)實(shí)例 SID與數(shù)據(jù)庫(kù)名相同 都由DB NAME參數(shù)決定 驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)是否正確安裝在命令行輸入 sqlplus nolog或sqlplusw nolog 都是sqlplus工具 界面不同而已 使用sqlplus連接數(shù)據(jù)庫(kù) 需要輸入 connect assysdba assysdba表明連接身份是數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 一般的連接是 connusername password例如 connscott tiger在使用連接命令后出現(xiàn) 已連接 則表明數(shù)據(jù)庫(kù)已正確安裝 主要的系統(tǒng)服務(wù) 所有oracle的服務(wù)都以 oracle 開(kāi)頭 根據(jù)安裝組件的不同 可能存在的oracle服務(wù)也不同 通常包如下主要oracle服務(wù) OracleTNSListener監(jiān)聽(tīng)程序服務(wù) 負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)和建立客戶端的連接請(qǐng)求 OracleServiceSIDOracle數(shù)據(jù)庫(kù)例程 負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)庫(kù)和處理客戶端的請(qǐng)求 OracleDBConsoleSIDOracle控制臺(tái) 提供用戶使用瀏覽器對(duì)Oracle進(jìn)行管理操作的服務(wù) 1 9數(shù)據(jù)庫(kù)的啟動(dòng)與關(guān)閉 在用戶試圖連接到數(shù)據(jù)庫(kù)前 必須先啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù) 每個(gè)啟動(dòng)的數(shù)據(jù)庫(kù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)例 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例就是為了運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù) Oracle系統(tǒng)所運(yùn)行的所有進(jìn)程和分配的內(nèi)存結(jié)構(gòu)的組合體 實(shí)例可以簡(jiǎn)單地理解為數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行時(shí)位于內(nèi)存中的部分 而數(shù)據(jù)庫(kù)可理解為運(yùn)行是位于硬盤(pán)中的部分 數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)過(guò)程 1 啟動(dòng)實(shí)例 nomount 啟動(dòng)實(shí)例是啟動(dòng)oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的第一個(gè)過(guò)程 主要完成以下