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引言
1. 数据是描述现实世界事物的符号记录，是用物理符号记录下来的可以识别的信息。 数据是信息的符号表示，是载体;信息是数据的语义解释，是内涵。
2. 数据模型是对现实世界数据特征的抽象，是数据库系统的形式框架，用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据一致性的概念工具。
满足三条件：比较真实地模拟现实世界;易于人们理解;易于计算机实现
三个组成要素：数据结构(静态，数据对象本身结构及之间的联系)、数据操作(对数据对象操作及操作规则的集合)和完整性约束(语义约束：数据模型、数据内部及之间联系)
3. 模式是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，也称为逻辑模式或概念模式。
外模式是对数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示，也称为子模式、用户模式或用户视图。
内模式是对数据库中数据的物理结构和存储方式的描述，也称为物理模式或存储模式。 当数据库模式发生变化时，通过调整外模式/模式间的映像关系，使得应用程序不必随之修改，从而保证数据与应用程序间的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
当数据库数据的物理存储结构改变时，通过调整模式/内模式映像关系，保持数据库模式不变，使数据库系统的外模式和应用程序不随之改变，保证数据与应用程序间的物理独立性，简称数据的物理独立性。
4. 数据库是存储在计算机内的共享数据集合，数据库管理系统是一种数据管理系统软件。数据库系统则是在计算机系统中引入数据库后的软硬件系统构成，包括了数据库、数据库管理系统和数据库应用程序。
5. DBMS的主要功能有数据定义、数据操纵、数据库运行管理与控制、数据库建立与维护。
DBMS包括查询处理器和存储管理器。查询处理器实现面向用户的查询分析处理和优化功能。存储管理器为用户和应用程序提供了访问存储在数据库文件中的应用数据的接口。 6.关系模型 用二维表表示实体及实体之间的联系，现实世界中的每个客观对象对应表中的一行叫做一条记录，表中的每个列(属性)描述对象类的某一特征，列的值(属性的取值)刻画和描述客观对象的某一具体的特征。
优缺点：建立在“集合”“关系”上，严格成熟的理念基础;用关系表示实体及之间联系，简单易懂;存储路径透明，较好的数据独立性和安全保密性;查询效率低于非关系模型。 数据库应用系统生命周期
2.1 软件生命周期是指软件产品从考虑其概念开始，到该产品不再使用的整个时期。一般包括概念阶段、需求阶段、设计阶段、实现阶段、测试阶段、安装部署及交付阶段、运行阶段与维护阶段。数据库应用系统需求是指用户对数据库应用系统在功能、性能、行为、设计约束等方面的期望和要求：数据及数据处理、业务、性能、其他存储安全备份与恢复等。 2.2 数据库应用系统生命周期模型
1.瀑布模型原理，项目规划、需求分析、系统设计、实现与部署、运行管理与维护五部分
2.快速原型模型和增量模型原理，允许渐进、迭代地开发DBAS。
3.根据DBAS的软件组成和各自功能，细化DBAS需求分析和设计阶段，引入了数据组织与存储设计、数据访问与处理设计、应用设计三条设计主线，分别用于设计DBAS中的数据库、数据库事务和应用程序。
4.设计阶段细分为概念设计、逻辑设计、物理设计三个步骤，每一步涵盖三条设计主线 需求分析及功能建模方法
3.1 数据元素(列)是数据处理中的最小单位。
3.2 DFD图：数据流(标有名字的箭头)、处理、数据存储(横圆柱)、数据源/终点(棱形) 3.3 IDEF0图：更好地理解需求;ICOM(输入、控制、输出、机制)码;至少一个控制和输出箭头。A-0;A0(顶层图);A1;A11
3.4 DFD与IDEF0的比较：结构化分析思想：自顶而下逐级细化
1.DFD图用箭头也叫数据流来描述数据移动的方向、数据处理之间的数据依赖关系，IDEF0图也用箭头表示数据流，但不强调流或顺序，强调数据约束，箭头语义更丰富。 2.DFD模型有四种元素，IDEF0图只有两种：箭头和活动
3.IDEF0图更加规范。其概念、建模方法、画图规则等均有说明和规定 4.IDEF0模型结构更清楚，便于理解和沟通 3.5 结构化分析及建模方法的优点：
1)不过早陷入具体的细节，从整体或宏观入手分析问题，如业务系统的总体结构，系统及子系统的关系。
2)通过图形化的模型对象直观地表示系统完成什么功能，方便系统分析员理解和描述系统。
3)模型对象不涉及太多技术术语，便于用户理解模型。 第四章 数据库概念设计及数据建模 4.1 数据库概念设计概述 4.1.1 数据库概念设计的任务
1、 定义和描述应用领域涉及的数据范围; 2、 获取应用领域或问题域的信息模型; 3、 描述清楚数据的属性特征; 4、 描述清楚数据之间的关系; 5、 定义和描述数据的约束; 6、 说明数据的安全性要求;
7、 支持用户的各种数据处理需求;
8、 保证信息模型方便地转换成数据库的逻辑结构，同时便于用户理解。 4.1.2 概念设计过程
1、 概念设计的依据：是需求分析阶段的文档，通过对这些文档的分析理解，构造出信息模型，编写数据库概念设计说明书，信息模型和数据库概念设计说明书是数据库逻辑设计的依据;
2、 概念设计的基本步骤： (1) 确定实体集;
(2) 确定联系和联系类型;
(3) 建立由信息模型表示的企业模型; (4) 确定实体集属性; (5) 对信息模型优化。 4.2 数据建模方法
1、 数据建模方法的共同特点是：
(1) 能够真实客观地描述现实世界中的数据及数据之间的关系; (2) 组成模型的概念少，语义清楚，容易理解; (3) 不同概念的语义不重叠，概念无多义性;
(4) 用图形方式描述数据，数据直观易懂，有利于数据库设计者和用户交流; (5) 这种数据模型容易转换成数据库逻辑设计阶段需要的数据结构。 4.3 ER建模方法 4.3.1 基本概念
1、 实体或实例：指客观存在并可相互区分的事物，可以是一个具体的人或物，也可以是抽象的事件或概念; 2、 实体集：表示一个现实的和抽象事物的集合，这些事物必须具有相同的属性或特征。 3、 属性：用于描述一个实体集的性质和特征;
4、 码：实体集中能惟一标识每一个实例的属性或属性组;
5、 联系：描述现实世界中实体之间的关系。(1)一对一联系;(2)一对多联系;(3)多对多联系
4.3.2 ER方法语法
1、 ER方法中用矩形框表示实体集，矩形框内写上实体集的名称; 2、 ER模型用菱形表示联系，联系名写在菱形框内;
3、 ER模型中实体集的属性用椭圆或圆角矩形框表示，属性名字写在其中。 4.4 IDEF1X 建模方法 4.4.1 IDEF1X概述
1、 IDEF0侧重描述系统功能，被称为功能建模方法;IDEF1X侧重分析、抽象和概括应用领域中的数据，称为数据建模方法;
2、 IDEF1X方法具有丰富的语法和语义;
3、 实体集分为(1)独立标识符实体集;(2)从属标识符实体集;
4、 实体集之间的联系分为：(1)标定型联系;(2)非标定型联系;(3)分类联系;(4)不确定联系
4.4.2 IDEF1X模型元素 1、 实体集：
(1) 实体集语义：如果一个实体集的每一个实例都能被惟一地标识，而不决定于它与其他实体的联系，那么该实体集称为独立实体集;否则就叫从属实体集;
(2) 实体集语法：IDEF1X用矩形框来表示独立实体集，用圆角矩形框来表示从属实体集;
2、 联系： (1) 联系语义：
(A) 标定型联系：一个“确定型联系”中，如果子女实体集中的每个实例都是由它与双亲的联系而确定的，这个关系称为“标定型联系”;
(B) 非标定型联系：一个“确定型联系”中，如果子女实体集中的每一个实例都能被惟一地确认而无需了解与之相联系的双亲实体集的实例，这个问题关系叫“非标定型联系”。 (C) 分类联系：是两个或多个实体集之间的联系，且在这些实体集中存在一个一般实体集，它的每一个实例都恰好与一个且仅一个分类实体集的一个实例相联系。 (D) 不确定联系：一个非确定联系又称为多对多联系，这种联系关联的两个实体集之间，任一实体集的一个实例都将对应另一实体集的0个、1个或多个实例。 (2) 联系的语法：
(A) 标定联系语法：在IDEF1X图中，联系的语法用直线表示，在一个标定型联系中，子女实体集总是一个从属实体集，用圆角矩形框表示;
(B) 非标定联系语法：如果两个实体集之间有关系，并且是一个非标定联系，就用一条虚线把它们连接起来。
(C) 分类联系语法：一般实体集的一个实例只能与分类实体集的一个实例相对应; (D) 不确定联系m:n的语法：不确定联系用一个两端带有实心圆的线段描述，表示多对多的连接关系。 3、 属性
(1) 属性的语义：用来描述一类现实或抽象事物的特征或性质。一个属性的具体取值叫属性实例，它由属性的类型和值来定义。 (2) 属性的语法
(A) 主码和非主码属性语法：在一个实体集中属性要有惟一的名字，属性名由名词表示，主码属性名后加(PK)标注，被列在属性列表的顶端，并用水平线将主码和其他属性分开。 (B) 外码语法：在外码属性后加“FK”来识别由联系继承得到的外来属性。 4.4.3 建模过程
1、第一阶段：建模规划及准备 (1) 建模目标：
(A) 目标说明：回答将构造的模型完成什么功能，涉及的问题和数据范围，同时说明是一个当前系统模型还是待建模型。
(B) 范围说明：在建模初期要给出模型覆盖的问题范围; (2) 建模计划 (A) 项目说明; (B) 收集数据; (C) 定义实体; (D) 定义联系;
(E) 定义码属性; (F) 定义非码属性; (G) 确认模型; (H) 评审验收。
(3) 组织队伍：包括项目负责人、建模者、信息源、课题专家、评审委员会 1、 第二阶段：定义实体集
(1) 目标是标识和定义应用领域中的实体集，方法是分类标识原始材料中的所有名词; (2) 区别实体集名词和非实体集名词的方法，是否具有下列特征： (A) 它能够被描述或说明吗? (B) 有多少同类的实例吗?
(C) 每个实例可以被标识和区分吗? 2、 第三阶段：定义联系
(1) 标识实体集之间的联系：建立联系矩阵，联系矩阵由一个二维数组表示。把实体集沿水平和垂直两方向列出，分析两个实体间的联系，有联系就用“X”表示，不存在联系用“null”表示。联系只标识直接关系，不标识间接关系。
(2) 定义联系：包括表示依赖、命名联系、关于联系的说明;当实体集之间的依赖关系建立后，就可以命名联系了。联系的名字可以动词表示。原则必须是具体的、简明的和有意义的。
(3) 构造实体级数：实体级图的范围和数目,依赖于建模的规模和建模问题涉及的实体集数目。
3、 第四阶段：定义健
(1) 分解不确定的联系：把实体级图中不确定的关系转换成确定的连接形式，把每一个不确定的联系转换成为两个确定的联系;
(2) 标识码属性：码属性是那些能够惟一识别实体集中每一个实例的属性; (3) 迁移主码：把一个实体集的主码复制到其他有关实体集的过程，但要遵守以下规则： (A) 在一个联系中，迁移总是从父到子或从一般实体集移向分类实体集; (B) 主码属性才能被迁移，如主码由多个属性组成，则要全部迁移; 4、 第五阶段：定义属性 (1) 标识和定义非主属性; (2) 建立属性的所有者; (3) 确认属性的定义; (4) 绘制局部数据视图;
(A) 实体集的名称和编号写在矩形框外的上面;
(B) 主码属性写在矩形框内水平线的上面并用“PK”标注; (C) 外码属性写在矩形框内水平线的下面并用“FK”标注; 第五章 关系数据库逻辑设计 5.1 概述 5.2 基本概念 5.2.1 关系模型
1、 关系模型采用一个二维表格在计算机中组织、存储、处理和管理数据。 (1) 关系名(数据库名)：由字母数字组成; (2) 属性名;
(3) 关系模式和关系：描述模式描述关系的静态结构，由模式名、关系模式所包含的属性及属性值所满足的条件组成模式定义。 (4) 元组：描述关系中的行;
(5) 域：它定义关系的每个属性取值的类型;
(6) 主码：能够惟一标识关系中每一个元组的属性或属性组;
(7) 关系的数学定义：关系模式是建立在集合集论的基础上的，用数学的概念定义关系有;
(A) 定义一：域是值的集合，同一个域中的值具有相同的数据类型; (B) 定义二：