单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章 数据库系统概述,1.1 数据库根底知识,1.数据和信息,数据,在计算机科学中，一切能够被计算机接收和处理的物理符号都称为数据,数据是存储在计算机介质上的物理符号的集合,模拟数据和数字数据,数值型数据和非数值型数据,1.1 数据库根本知识,信息,是一种消息，是数据按照有意义的关联排列的结果,信息是对数据进行加工处理后得到的有用知识,数据与信息的区别与联系,数据反映了信息，信息来源于数据；,数据是信息的具体表现形式，是信息的载体；,数据是物理性的，而信息是观念性的,在通常情况下并不刻意区分数据与信息的概念，例如数据处理与信息处理,1.1 数据库根本知识,2.数据处理,数据处理是从大量现有数据中，根据事物之间的固有联系和运动规律，通过分析归纳、演绎推理等手段，提取出对人们有价值、有意义的信息的过程,数据处理的内容主要包括收集数据、存储数据、以及对数据加工、分类、排序、统计、检索、传输与维护等,1.1 数据库根本知识,3.数据库,DatabaseDB,概念,数据库是在数据库管理系统的支持下，按照一定的组织结构方式，存储在计算机的存储介质上，能够为多个用户所共享，与应用程序相互独立，数据之间存在相互关联的数据的集合,数据库系统的根本思想,1.1 数据库根本知识,数据库的特点：,实现数据共享，减少数据冗余；,采用特定的数据模型；,具有较高的数据独立性；,有统一的数据控制能力,1.1 数据库根本知识,4.数据库系统,Database SystemDBS,概念,数据库系统是一个引入了数据库技术、有组织、动态地存储大量关联数据、方便用户访问地计算机应用系统,数据库系统的特点,数据库系统的组成,1.1 数据库根本知识,计算机硬件,操作系统,数据库管理系统,数据库,应用程序,最终用户,专业用户,数据库管理员,1.1 数据库根本知识,5.数据库管理系统,Database Management SystemDBMS,概念,是对数据进行统一控制和管理的系统软件，是数据库系统的核心局部,主要完成对数据库的定义、建立、查询、更新和维护等各种数据控制工作,1.1 数据库根本知识,数据库管理系统的组成,数据定义语言Data Definition Language,数据操作语言Data Manipulation Language和查询语言,数据控制语言Data Control Language,数据字典Data Dictionary,1.1 数据库根本知识,6.数据库应用系统,Database Application SystemDBAS,概念,是指系统开发人员在数据库管理系统的支持下，利用数据库系统资源，以数据库为根底和核心，为解决实际应用问题而开发的数据库应用软件系统,数据库应用系统通常由数据库和应用程序组成,1.1 数据库根本知识,7.DB、DBMS和DBS的关系,DBS包含DB和DBMS,DBMS是DBS的核心,1.2 数据库系统模式,数据模型,数据模型是指数据库的组织形式，它决定了数据库中数据之间联系的表达方式,模式,内模式,外模式,外模式,外模式,应用程序,应用程序,应用程序,外模式模式映像,模式内模式映像,1.3 计算机数据管理技术的开展,数据处理的中心问题是数据管理,1.人工管理阶段,计算机主要应用于科学计算阶段,计算机存储技术不够兴旺,数据没有独立出来,计算结果不能长期保存,存在严重的数据冗余,程序1,结果1,程序2,结果2,1.3 计算机数据管理技术的开展,2.文件系统管理阶段,出现了大容量且能长期保存数据的存储设备,出现了操作系统和高级语言,数据从程序中别离出来,没有实现数据和程序的真正独立,缺乏统一、集中的管理机制,文件1,程序1,结果1,文件2,程序2,结果2,1.3 计算机数据管理技术的开展,3.数据库系统管理阶段,特点,使用特定的数据模型组织数据，实现了数据的结构化,实现了数据的独立,实现了数据的共享,实现了数据的统一控制,1.3 计算机数据管理技术的开展,应用程序1,应用程序2,应用程序3,数据库管理,系统（DBMS）,数据库,（DB）,1.3 计算机数据管理技术的开展,4.高级数据库系统管理阶段,分布式数据库系统,面向对象数据库系统,智能数据库系统,1.4 实体描述与数据模型,把客观存在的事物以数据的形式存储到计算机数据库中的过程，实质上是对现实世界事物特征抽象化的过程,现实世界的各种事物之间总是存在这这样或那样的联系，这些联系是由事物的性质决定的,几个根本概念,实体属性对象实体集实体型,1.4 实体描述与数据模型,4.实体间的联系,实体之间的对应关系,1：1关系,1：n关系,m:n关系,VFP中对于多对多关系的处理,1.4 实体描述和数据模型,学号,姓名,性别,出生年月,入校总分,三好生,s0201101,王小平,男,10/23/1984,590,F,s0201102,张 强,男,08/12/1984,568,T,s0201103,刘 雨,女,01/02/1985,565,F,s0201104,江 冰,男,07/24/1984,570,F,s0201105,吴红梅,女,05/12/1984,595,F,课程号,课程名,学时数,c110,数学建模,80,c120,计算机网络,60,c130,日语,75,学号,课程号,成绩,s0201101,c110,90,s0201101,c120,87,s0201102,c110,80,1.4 实体描述和数据模型,数据模型描述了数据库中数据之间的相互联系，数据库中数据的不同组织方式构成了不同的数据模型,1.4 实体描述和数据模型,5.层次模型,N,N,N,N,N,N,N,1.4 实体描述和数据模型,6.网状模型,N,N,N,N,N,1.4 实体描述和数据模型,7.关系模型,本质就是用假设干个二维表来表示实体及实体与实体之间的联系,关系是通过关系名和属性名来定义的,一个关系可以表示为RA1,A2,A3,Ai,1.4 实体描述和数据模型,学号,姓名,性别,出生年月,入校总分,三好生,s0201101,王小平,男,10/23/1984,590,F,s0201102,张 强,男,08/12/1984,568,T,s0201103,刘 雨,女,01/02/1985,565,F,s0201104,江 冰,男,07/24/1984,570,F,s0201105,吴红梅,女,05/12/1984,595,F,可以表示为,学生学号，姓名，性别，出生年月，入校总分，三好生,1.4 实体描述和数据模型,关系模型呈二维表形式，每一列称为一个字段属性，第一行就是这些字段属性的名称，称为字段名，其余每行称为一条记录,关系模型结构的特点：,一个关系中的不同字段不能重名,关系的每一字段是具有相同类型的数据,关系的每一字段是不可分的根本数据项,字段的先后次序不影响记录的完整性,记录的先后次序不映像数据表文件内容的完整性,1.5 关系数据模型,支持关系模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统,VFP是一种关系数据库管理系统,1.关系术语,关系元组属性域关键字外部关键字关系模式,1.5 关系数据模型,学号,姓名,性别,出生年月,入校总分,三好生,s0201101,王小平,男,10/23/1984,590,F,s0201102,张 强,男,08/12/1984,568,T,s0201103,刘 雨,女,01/02/1985,565,F,s0201104,江 冰,男,07/24/1984,570,F,s0201105,吴红梅,女,05/12/1984,595,F,课程号,课程名,学时数,c110,数学建模,80,c120,计算机网络,60,c130,日语,75,学号,课程号,成绩,s0201101,c110,90,s0201101,c120,87,s0201102,c110,80,1.6 关系运算,1.传统的关系运算,交RS,并RS,差RS,1.6 关系运算,2.专门的关系运算,选择：从关系中找出满足给定条件的记录,横向操作,选择的是记录而非字段,投影：从关系中找出指定名称的字段,纵向操作,操作的是字段而非记录,连接,把两个关系横向结合产生一个新的关系,实现两个关系的横向合并,1.6 关系运算,学号,姓名,性别,出生年月,入校总分,三好生,s0201101,王小平,男,10/23/1984,590,F,s0201102,张 强,男,08/12/1984,568,T,s0201103,刘 雨,女,01/02/1985,565,F,s0201104,江 冰,男,07/24/1984,570,F,s0201105,吴红梅,女,05/12/1984,595,F,课程号,课程名,学时数,c110,数学建模,80,c120,计算机网络,60,c130,日语,75,学号,课程号,成绩,s0201101,c110,90,s0201101,c120,87,s0201102,c110,80,1.6 关系运算,选择运算和投影运算是单目运算,连接运算是双目运算,1.7 关系的完整性规那么,关系的完整性规那么是对关系的某种约束条件，保护了数据的完整性和一致性,数据的完整性是指数据使用的正确性和有效性,数据的一致性是指关系中数据的多个值应当保持一致,1.7 关系的完整性规那么,1.实体完整性,对关系的主关键字进行约束,2.参照完整性,对关系的外关键字进行约束,3.用户定义完整性域完整性,根据环境的要求和实际需要，对某一个具体关系所涉及的数据进行约束,1.7 关系的完整性规那么,学号,姓名,性别,出生年月,入校总分,三好生,s0201101,王小平,男,10/23/1984,590,F,s0201102,张 强,男,08/12/1984,568,T,s0201103,刘 雨,女,01/02/1985,565,F,s0201104,江 冰,男,07/24/1984,570,F,s0201105,吴红梅,女,05/12/1984,595,F,课程号,课程名,学时数,c110,数学建模,80,c120,计算机网络,60,c130,日语,75,学号,课程号,成绩,s0201101,c110,90,s0201101,c120,87,s0201102,c110,80,1.8 其它常用数据库简介,ORACLE数据库,SYBASE数据库,DB2数据库,SQL Server数据库,