Ch01数据库系统基础知识
ch01 系统分析与设计简介.ppt
● 企業與消費者間 (B2C, business-toconsumer)
– 消費者可以上網購得各種商品及服務
● 企業與企業間 (B2B, business-to-business)
– 使得小型的供應商得以接觸到大型客戶，並且讓 買方即刻獲悉市場價格及現貨可供應量
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企業如何應用各種資訊系統
● 以往，資訊經理人依系統服務的對象來將系 統分類
– – – – 辦公室系統 (Office systems) 操作系統 (Operational systems) 決策支援系統 (Decision support systems) 層峰資訊系統(Executive information systems )
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企業如何應用各種資訊系統
● 企業運算系統 (enterprise computing systems)
– 是指那些支援全公司資料管理需求的資訊系統而 言
Figure 1-17
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企業如何應用各種資訊系統
● 交易處理系統 (TP, transaction processing systems)
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網際網路的衝擊
● 企業與企業間 (B2B, business-to-business)
– 電子資料交換 (EDI, electronic data interchange)
•個別公司之間電腦對電腦的資料傳送
● 以Web為基礎的系統開發
– 以網際網路為基礎的系統開發正在快速改變中 – WebSphere – .NET (唸成dot Net)
– 處理日常業務所產生的資 料
Figure 1-18
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企業如何應用各種資訊系統
ch01数据库系统引论
Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论
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1.1.2 数据管理技术的发展阶段
第三代：后关系(Post-relational)数据库
改造与扩充关系数据库，以适应新的应用领域及其 应用需求，
e.g. CAD/CAM, CIMS, OA, GIS, S&S, OLAP&DSS, Data Mining, Data Warehousing, …
…
数据库 (数据＋数据字典)
应用程序
数据库管理员
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1.2 数据库系统
二、数据库系统中各类人员 数据管理员（data administrator, DA）
DA负责一个组织的数据资源的管理，数据库规划，标准、政 策、处理过程等的开发与维护，数据库的概念设计与逻辑设 计等。DA确保数据库开发最终能支持组织的目标。 数据库管理员（database administrator, DBA） DBA负责数据库的物理实现，数据库的物理设计与实现，安 全与完整性（integrity）控制，运行维护，并确保数据库应用 的满意性能。DBA较DA更为面向技术，通常需具备目标 DBMS和系统环境的详细知识。 数据库最终用户（end-user） 最终用户也称数据库的客户（clients），包括使用已实现的 应用程序来访问数据库的一般用户，或直接使用数据库语言 （如SQL）与DBMS交互来访问数据库的高级用户。
在计算机科学中，通常需区分数据与程序（program）。
程序是规定计算机执行任务的一组指令。 从这种意义上说，数据是指计算机可使用的、除程序代码 （code）外的任何东西。
数据库系统的基础知识和设计
数据库系统的基础知识和设计数据库系统是现代信息管理的重要工具，它以数据为核心，通过建立、维护和利用数据库来解决数据管理和信息处理的需求。
本文将介绍数据库系统的基础知识和设计原则，以帮助读者全面了解和掌握数据库系统。
一、数据库系统的基础知识1. 数据库概述数据库是一个有组织的、可共享的数据集合，它以一定的数据模型组织数据，并提供了数据的存储、管理和访问功能。
常见的数据库系统有关系型数据库、面向对象数据库和NoSQL数据库等。
2. 数据模型与关系模型数据模型是对现实世界的抽象表示，关系模型是其中最常用的一种数据模型。
关系模型使用二维表格的形式表示数据，并通过关系代数和关系演算来进行数据操作。
3. 数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的软件系统，它负责数据的存储、安全性、完整性、并发控制和恢复等方面的管理工作。
常见的DBMS有Oracle、MySQL、SQL Server等。
4. 数据库设计数据库设计是建立数据库系统的过程，它包括概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段。
概念设计阶段定义了数据库的整体结构，逻辑设计阶段将概念模型转换为关系模型，物理设计阶段确定了数据的存储方式和索引策略。
二、数据库设计原则1. 数据库范式数据库范式是数据设计时需要满足的一些规范，它可以提高数据的一致性、减少冗余和提高查询效率。
常见的范式有第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）等。
2. 主键与外键主键是用来唯一标识一条记录的属性或属性组合，它具有唯一性和非空性。
外键是关系模型中一个表中的字段，它引用另一个表中的主键，用于建立表之间的关系。
3. 索引设计索引是数据库中用于快速查找数据的结构，它可以提高查询效率。
在设计索引时，需要考虑选择合适的字段作为索引字段、确定索引类型和设置适当的索引顺序等。
4. 视图设计视图是虚拟的表，它是由基本表中的数据计算、检索或汇总得到的。
视图可以简化数据访问、保护数据安全和提高数据的独立性。
ch01_Visual FoxPro 6.0 程序设计教程_[共29页]
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1第1章Visual FoxPro 数据库基础知识1946年计算机发明后不久，人们就遇到了管理大量数据的问题，由此诞生了数据库技术。
数据库技术产生于20世纪60年代末，数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分，是计算机数据处理与信息管理系统的核心。
本章主要介绍数据库、数据库系统、数据库管理系统、数据库模型等基本概念以及它们之间的相互关系，着重介绍关系模型、关系、元组、属性、域等基本概念以及关系数据库和关系运算在Visual FoxPro 中的体现。
1.1 计算机数据管理技术的发展1.1.1 数据、信息与数据处理1．数据与信息数据（Data ）是指存储在某一媒体上能够识别的物理符号。
数据的概念包括两个方面：数据内容与数据形式。
数据内容是指所描述的客观事物的具体特性，数据形式是指数据内容存储在媒体上的具体形式。
数据的表现形式主要有数字、文字、声音、图形和图像等。
例如某人的出生日期可以表示为1994年9月11日，也可以表示为“09/11/1994”，其含义并没有改变。
信息（Information ）是指经过加工处理后，能影响人类行为，并具有特定形式的有用数据。
数据与信息是两个相互联系又相互区别的概念。
数据是信息的具体表现形式，信息是数据意义的表现。
2．数据处理数据处理就是将数据转换为信息的过程。
数据处理实质上就是利用计算机对各种类型的数据进行处理，包括对数据的采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。
从数据处理的角度来看，信息能被加工成特定形式的数据，这种数据形式对于数据接收者来说是有意义的。
处理数据的目的就是为了获得信息，通过分析和筛选信息可以产生决策。
例如，财政、金融、证券、审计、人力资源等都离不开数据处理。
在计算机中，一般使用计算机外存储器来存储数据，通过计算机软件来管理数据，通过应用程序来对数据进行加工处理。
1.1.2数据管理技术的发展计算机在数据管理方面经历了由低级到高级的发展过程。
数据库系统原理基本知识点总结
数据库系统原理基本知识点总结数据库系统是现代信息管理的重要工具，它是按照特定的数据模型构造出来的、存放在长期存储介质上的数据集合。
数据库系统原理是研究数据库系统的基本理论、基本模型和基本技术的学科。
下面是关于数据库系统原理的一些基本知识点的总结。
1.数据库系统的组成：-数据库：保存大量有组织的数据的长期存储介质。
-数据库管理系统（DBMS）：负责管理数据库的软件系统。
-数据库应用程序：通过DBMS访问和处理数据库的应用程序。
2.数据模型：-层次模型：用树的结构表示数据间的关系，有父子节点的层次关系。
-网状模型：用图的结构表示数据间的关系，允许多对多的关系。
-关系模型：用二维表格表示数据，表格的行表示记录，表格的列表示属性。
-对象模型：将数据和操作封装成对象的形式，支持面向对象的编程语言。
3.数据库设计：-概念设计：确定数据库的逻辑结构，如实体、属性和关系等。
-逻辑设计：转换概念模型到逻辑模型，如关系模型的表结构设计。
-物理设计：将逻辑模型映射到物理存储结构，如表的存储方式和索引设计。
4.数据库编程语言：-数据定义语言（DDL）：用于定义数据库的结构，如创建表、定义索引等。
-数据操纵语言（DML）：用于插入、更新、删除和查询数据，如SELECT、INSERT等。
-数据控制语言（DCL）：用于定义数据库的安全性和完整性约束，如GRANT、REVOKE等。
5.数据库事务：-事务：由一系列操作组成的逻辑执行单元，要么全部执行成功，要么全部回滚到初始状态。
-ACID特性：事务必须具备原子性、一致性、隔离性和持久性的特性。
6.数据库索引：-索引：加速数据库查询的数据结构，类似于书的目录。
-B树索引：常用的索引结构，适用于范围查询。
-哈希索引：将键映射为固定大小的哈希值，适用于等值查询。
-聚簇索引：将数据物理上组织成索引的顺序，适用于范围查询和顺序访问。
7.数据库查询优化：-查询优化器：根据查询语句和数据库统计信息，选择最优的查询执行计划。
数据库系统的基础知识
数据库系统的基础知识数据库系统是现代信息管理和数据处理的重要工具，它在各个领域都有广泛的应用。
深入了解数据库系统的基础知识，对于设计、管理和优化数据库系统具有重要意义。
本文将介绍数据库系统的相关概念、组成部分以及基本原理，帮助读者全面了解数据库系统的基础知识。
一、数据库系统的概念数据库系统是指将大量数据整合存储、管理和处理的系统。
它由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成，具有数据共享、数据独立和数据一致性等特点。
数据库系统采用结构化的方式来组织和管理数据，可以提供高效、安全、可靠的数据存取操作。
二、数据库系统的组成部分1. 数据库（Database）：数据库是指存储有组织的数据集合，它包含多个表格（表）以及表之间的关系。
数据库可以分为关系型数据库、面向对象数据库和NoSQL数据库等类型，根据需求选择适合的数据库类型。
2. 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）：DBMS是指用于管理和操作数据库的软件系统。
它负责数据的存取、维护、安全性控制和性能优化等工作。
常见的DBMS有Oracle、MySQL、SQL Server等。
3. 数据库应用程序（Application）：数据库应用程序是指通过DBMS对数据库进行操作、管理和查询的软件。
它可以是自行开发的应用程序，也可以是商业软件或开源软件。
三、数据库系统的基本原理1. 数据模型：数据模型是数据库系统中描述数据结构和数据关系的方式。
常见的数据模型有层次模型、网络模型和关系模型。
关系模型是最常用的数据模型，采用二维表格的方式来组织数据，通过主键和外键建立表之间的关系。
2. 数据库设计：数据库设计是指根据需求和数据模型设计数据库结构和关系。
它包括实体-关系模型设计、属性定义、关系建立和范式化等过程。
优秀的数据库设计可以提高数据库的性能和可靠性。
3. 数据库查询语言：数据库查询语言是用户与数据库进行交互的方式。
数据库系统概论知识点整理
数据库系统概论知识点整理1.数据库系统的概念和发展历史：数据库系统是指基于计算机的数据管理系统，它能够对大量数据进行有效的存储、管理和访问。
数据库系统的发展历史可以追溯到20世纪60年代，随着计算机技术的发展和应用场景的扩大，数据库系统逐渐成为计算机科学的一个重要领域。
2.数据模型和数据模型的分类：数据模型是数据库系统中描述数据结构和数据之间关系的一种工具。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型等。
其中，关系模型是目前应用最广泛的数据模型，它通过表（关系）和行（元组）的概念来组织数据。
3. 关系数据库和关系数据库管理系统（RDBMS）：关系数据库是基于关系模型的数据库系统，它使用关系型数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理数据。
常见的RDBMS包括Oracle、MySQL和SQL Server等。
关系数据库具有数据结构清晰、数据独立性高、易于维护和扩展等特点。
4.数据库设计和数据模式：数据库设计是指根据应用系统的需求、数据属性和数据关系等，将现实世界的问题转化为数据库结构的过程。
数据库设计的关键是确定数据模式，包括实体、属性和关系等。
5.数据库语言和数据库操作：数据库语言用于操作数据库系统中的数据，通常包括数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）。
DDL用于定义和修改数据库的结构，如创建表、修改表和删除表等。
DML用于对数据库中的数据进行查询、插入、更新和删除操作。
6. 数据库查询语言和查询优化：数据库查询语言用于从数据库中检索数据，常见的查询语言包括SQL（Structured Query Language）和QBE（Query by Example）等。
查询优化是指通过选择合适的执行计划和优化算法，提高查询性能和响应速度。
7.数据库完整性和安全性：数据库完整性是指数据库中数据的一致性和正确性，包括实体完整性、参照完整性和用户定义完整性等。
数据库安全性是指保护数据库免受非法访问、数据泄露和数据损坏等威胁的措施和技术。
第一章 数据库系统基础知识【共8页】
第一章数据库系统基础知识----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需------------- 文档下载最佳的地方第一章数据库系统基础知识1、1 数据库系统概述1、数据处理数据：是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，可以用人工的方式或自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。
它包括两类：一类是能参与数字运算的数值型数据；一类是不能参与数字运算的非数值型数据，如文字、图画、声音、活动图象等。
数据处理：是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索与传输的过程。
包括：收集原始数据、编码转换、数据输入、数据处理、数据输出。
2、数据库系统 (1)数据库（DataBase）定义：是以一定的组织形式存放在计算机存储介质上的相互关联的数据的集合。
特点: 具有最小的冗余度、具有数据独立性、实现数据共享、安全可靠、保密性能好（2）数据库管理系统（DataBaseManagement System）定义：是操纵和管理数据库的系统软件。
Visual FoxPro 属于一种关系型数据库管理系统。
数据语言：数据定义语言（DDL）：用来建立所需的数据库。
数据操作语言（DML）：用来对数据库进行查询和维护操作。
关系型数据库使用的标准语言是结构化查询语言（Structured Query Language， SQL）。
（3）数据库系统（DataBase System）定义: 是以数据库应用为基础的计算机系统。
组成：数据库硬件（计算机硬件设备）软件（数据库管理系统、操作系统）用户（应用程序设计员、终端用户、数据库管理员）分类：层次型数据库、网状型数据库、关系型数据库分代：第一代非关系型数据库系统，60年代末问世，包括层次型和网状型。
第二代关系型数据库系统（RDBS），70年代中期问世。
第三代对象-关系数据库系统（ORDBS 、OOBDS），80年代中期至今。
上述三个概念之间的联系：在数据库系统中通过数据库管理系统来建立和使用数据库。
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Visual FoxPro 数据处理 数据处理是指对各种类型的数据进行收集、存储、加工、 数据处理是指对各种类型的数据进行收集、存储、加工、 是指对各种类型的数据进行收集 传播等一系列活动的总和。 传播等一系列活动的总和。
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Visual FoxPro
数据处理的主要目的是 数据处理的主要目的是： 主要目的 通过对大量原始数据进行分析和处理， 通过对大量原始数据进行分析和处理，抽取或推 导出对人们有价值的信息，为行动、 导出对人们有价值的信息，为行动、决策提供依 同时， 据；同时，利用计算机科学地保存和管理大量复 杂的数据，以方便人们充分地利用这些信息资源。 杂的数据，以方便人们充分地利用这些信息资源。 数据处理也称为信息处理 信息技术等 信息处理或 数据处理也称为信息处理或信息技术等。
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Visual FoxPro
特点： 特点： 数据可以长期保存。 ①数据可以长期保存。 由文件系统管理数据。 ②由文件系统管理数据。 数据共享性差，冗余度大。 ③数据共享性差，冗余度大。 数据与程序之间缺乏独立性。 ④数据与程序之间缺乏独立性。
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Hale Waihona Puke Visual FoxPro
文件系统阶段应用程序与数据之间的关系： 文件系统阶段应用程序与数据之间的关系： 应用程序1 应用程序1 数据组1 数据组1
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Visual FoxPro
例如： 数据1 11、13、15， 例如： 数据1、3、5、7、9、11、13、15，它是一 组数据， 组数据，如果我们对它进行分析便可以得出它是 一组等差数列， 一组等差数列，我们可以比较容易地知道后面的 数字，那么它便是一条信息。它是有用的数据。 数字，那么它便是一条信息。它是有用的数据。 数据1 41， 而数据1、3、2、4、5、1、41，它不能告诉我们 任何东西，故它不是信息。 任何东西，故它不是信息。
1. 人工管理阶段 2. 文件系统阶段 3. 数据库系统阶段
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补充知识点——数据独立性 补充知识点——数据独立性 数据独立性是数据库系统的一个最重要的目标之 它使数据能独立于应用程序。 一，它使数据能独立于应用程序。 可以说数据处理的发展史就是数据独立性不断进 化的历史。 化的历史。
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在手工管理阶段，数据和程序完全交织在一起， 在手工管理阶段，数据和程序完全交织在一起， 没有独立性可言，数据结构作任何改动， 没有独立性可言，数据结构作任何改动，应用程 序也需要做相应的修改； 序也需要做相应的修改； 文件系统出现后，虽然将两者分离， 文件系统出现后，虽然将两者分离，但实际上应 用程序中依然要反映文件在存储设备上的组织方 法、存取方法等物理细节，因而只要数据作了任 存取方法等物理细节， 何修改，程序仍然需要作改动。 何修改，程序仍然需要作改动。
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Visual FoxPro
数据库系统阶段应用程序与数据之间的关系： 数据库系统阶段应用程序与数据之间的关系： 应用程序1 应用程序1
应用程序2 应用程序2 . . . 应用程序n 应用程序n
数据库管理系统
数据库
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Visual FoxPro
1.1.2 数据库系统 数据库系统实际上是一个应用系统， 数据库系统实际上是一个应用系统，它是在计算 机硬件和软件系统的支持下，由用户、 机硬件和软件系统的支持下，由用户、数据库管 理系统、 理系统、存储在存储设备上的数据和数据库应用 程序构成的数据处理系统。 程序构成的数据处理系统。
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Visual FoxPro
信息是客观事物属性的反映， 信息是客观事物属性的反映，是经过加工处理并 对人类客观行为产生影响的数据表现形式。 对人类客观行为产生影响的数据表现形式。 数据是反映客观事物属性的记录，是信息的具体 数据是反映客观事物属性的记录， 表现形式。 表现形式。 任何事物的属性都是通过数据来表示 的。 数据经过加式处理之后，成为信息。 数据经过加式处理之后，成为信息。 而信息必须通过数据才能传播，才能对人类有影 而信息必须通过数据才能传播， 响。
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Visual FoxPro
数据处理的核心是数据管理 数据处理的核心是数据管理。数据管理指的是对 数据管理。 数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护等。 数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护等。 数据管理经历了人工管理、文件系统和数据库系 数据管理经历了人工管理、 统的三个阶段。 统的三个阶段。
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Visual FoxPro
¤信息 通俗地讲，信息是经过加工处理并对人类社会实 通俗地讲，信息是经过加工处理并对人类社会实 践和生产活动产生决策影响的数据。 践和生产活动产生决策影响的数据。 信息是数据中所包含的意义。 信息是数据中所包含的意义。 信息都是数据， 信息都是数据，而只有经过提炼和抽象之后具有 实用价值的数据才能成为信息。 实用价值的数据才能成为信息。 加工所得的信息仍以数据形式表示， 加工所得的信息仍以数据形式表示，此时的数据 时信息的载体，是人们认识信息的一种媒体。 时信息的载体，是人们认识信息的一种媒体。
Visual FoxPro
(2)数据库应用系统(DataBase Application System， 数据库应用系统( System， DBAS) DBAS) 数据库应用系统是指程序员利用数据库系统资源 数据库应用系统是指程序员利用数据库系统资源 开发出来的、面向某实际应用的软件系统， 开发出来的、面向某实际应用的软件系统，分为 两类： 两类： ▪管理信息系统 ▪开放式信息服务系统
从大量的、杂乱无章的、 从大量的、杂乱无章的、难以理解的 数据中整理出对人们有价值、 数据中整理出对人们有价值、有意义 的数据(即信息 作为决策的依据。 即信息)， 的数据 即信息 ，作为决策的依据。
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Visual FoxPro
数据与信息既有区别，又有联系。 数据与信息既有区别，又有联系。 数据是表示信息的，但并非任何数据都能表示信息。 数据是表示信息的，但并非任何数据都能表示信息。 信息只是加工处理后的数据，是数据所表达的内容。 信息只是加工处理后的数据，是数据所表达的内容。 信息不随表示它的数据形式而改变， 信息不随表示它的数据形式而改变，而数据则具有任 意性，用不同的数据形式可以表示同样的信息。 意性，用不同的数据形式可以表示同样的信息。 例如，以下两种数据形式都可以表示同一个信息。 例如，以下两种数据形式都可以表示同一个信息。
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Visual FoxPro
特点： 特点： 数据结构化。 ①数据结构化。 数据的共享性高，冗余度低，易扩充。 ②数据的共享性高，冗余度低，易扩充。 数据独立性高。 ③数据独立性高。 数据由数据库管理系统 数据库管理系统(DataBase ④数据由数据库管理系统(DataBase Management System，DBMS)统一管理和控制 DBMS还提供 System，DBMS)统一管理和控制，DBMS还提供 统一管理和控制， 了数据的安全性、完整性、 了数据的安全性、完整性、并发控制和数据库恢 复等功能。 复等功能。
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Visual FoxPro
1. 人工管理阶段 时间：20实际 年代中期以前 实际50 时间：20实际50年代中期以前 计算机的功能： 计算机的功能：科学计算 硬件状况：卡片、纸带、磁盘 硬件状况：卡片、纸带、 软件状况：没有专门管理数据的软件，数据由计 软件状况：没有专门管理数据的软件， 算或处理它的程序自行携带。 算或处理它的程序自行携带。
应用程序2 应用程序2 . . . 应用程序n 应用程序n
文件系统
数据组2 数据组2 . . . 数据组n 数据组n
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Visual FoxPro
3. 数据库系统阶段 时间：从20世纪60年代后期开始 世纪60 时间： 20世纪 年代后期开始 计算机的功能： 计算机的功能：处理数据 硬件状况：大容量的硬盘 硬件状况： 软件状况：数据库技术 软件状况：
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Visual FoxPro
特点： 特点： 数据不保存。 ①数据不保存。 应用程序管理数据。 ②应用程序管理数据。 数据不共享。 ③数据不共享。 数据不具有独立性。 ④数据不具有独立性。
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Visual FoxPro
2. 文件系统阶段 时间：20世纪 年代至 年代中后期 世纪50年代至60 时间：20世纪50年代至60年代中后期 计算机的功能： 计算机的功能：管理中的数据处理 硬件状况：磁盘、磁鼓 硬件状况：磁盘、 软件状况：专门的数据管理软件(文件系统) 软件状况：专门的数据管理软件(文件系统)
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而数据库系统的一个重要目标就是要使程序和数 据真正分离，使它们能独立发展。 据真正分离，使它们能独立发展。 数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑 独立性。 独立性。 数据的物理独立性 数据独立性 数据的逻辑独立性
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物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上 物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上 的数据库中数据是相互独立的。 的数据库中数据是相互独立的。 数据在磁盘上怎样存储由DBMS(DataBase 即，数据在磁盘上怎样存储由DBMS(DataBase Management System 数据库管理系统)管理，用户 数据库管理系统)管理， 程序不需要了解， 程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的 逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用 逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了， 程序不用改变。 程序不用改变。
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逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑 逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑 结构是相互独立的， 结构是相互独立的，即，当数据的逻辑结构改变 用户程序也可以不变。 时，用户程序也可以不变。
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数据与程序的独立，把数据的定义从程序中分离 数据与程序的独立， 出去，加上数据的存取又由DBMS负责 负责， 出去，加上数据的存取又由DBMS负责，从而简化 了应用程序的编制， 了应用程序的编制，大大减少了应用程序的维护 和修改。 和修改。