数据库原理ch1
Ch01数据库系统基础知识
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。
8
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。
22
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。
23
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
11
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。
数据库原理Ch1-4
（5）域（Domain） • 属性的取值范围，如年龄的域是（14~40）, 性别的域是（男，女）。 （6）分量 • 每一行对应的列的属性值，即元组中的一 个属性值，如学号、姓名、年龄等均是一 个分量。 （7）关系模式 • 对关系的描述，一般表示为：关系名（属 性1，属性2，……属性n），如：学生（学 号，姓名，性别，年龄，系别）。
出产日期 产品号 产品名 型号 年 2004 月 05 日 12
032456
风扇
A134
…
…
…
…
…
…
表中有表的示例
不符合关系模型的实例
职工 号
86051
姓 名
陈 平
职 称
讲 师
工 资 基 本
105
扣 除 职 务
15
实 发
115．5
工 龄
9．5
房 租
6
水 电
12
. . .
. . .
. . .
.
. . .
C5
C1 C2 C4 C1 C2
70
0 70 85 93 85
T4
T4 T5 T5
C2
C3 C5 C7
S4
S5
C3
C2
83
89
（1）关系（Relation） • 一个关系对应一张二维表，如图1.9的五张表对应 五个关系，如学生表、课程表。 （2）元组（Tuple） • 表格中的一行，如S表中的一个学生记录即为一 个元组。 （3）属性（Attribute） • 表格中的一列，相当于记录中的一个字段，如S 表中有五个属性（学号，姓名，性别，年龄，系 别）。 （4）关键字（Key） • 可唯一标识元组的属性或属性集，也称为关系键 或主码，如S表中学号可以唯一确定一个学生， 为学生关系的主码。
最新数据库技术及应用指南课件PPTCH1 数据库系统概论PPT课件
第 1 章 数据库系统概论
二、数据库（Database）
数据库的基本特征
数据按一定的数据模型组织、描述和储存 数据的共享度高，冗余度低，易扩充 数据由数据库管理系统统一管理和控制
14
数据库技术及应用
第 1 章 数据库系统概论
二、数据库（Database）
如：学生表
学号
姓名 性别
0030001 江华
数据定义功能：提供数据定义语言(DDL)，定义数据库中的数据对象。 数据组织、存储和管理：分类组织、存储和管理各种数据。 数据操纵功能：提供数据操纵语言(DML)，实现对数据库的基本操作。 事务管理和运行管理：提供数据安全性控制语言(DCL)，保证数据的安 全性以及故障后的系统恢复。
数据库的建立和维护功能：数据库初始数据装载转换、数据库转储、 性能监视分析等。
请给出另一个解释 和语义
8
数据库技术及应用
数据处理
第 1 章 数据库系统概论
数据处理是指对各种数据进行采集、存储、检索、加工、传 播和应用等一系列活动的总和。
数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以 理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说有价值、
有意义的数据。
9
数据库技术及应用
现实世界
认识 抽象
现实世界 信息世界 数据库设计人员完成
信息世界
信息世界 机器世界 数据库设计人员完成
机器世界
机器世界的数据处理由 DBMS支持
现实世界中客观对象的抽象过程
11
数据库技术及应用
第 1 章 数据库系统概论
数据管理技术的重要性
逐渐渗透到人们的日常学习和生活中 Web（网络）时代的基石 信息技术和计算机科学最重要的分支之一 形成了一个巨大的软件产业，是理论成果转化为产
数据库原理与访问ch1
第 1 章 数据库原理与访问 数据库关闭等操作,这些代码都不难理解. C++类使我们能够对复杂实体及其关系进行建模,能够在数据库里存放复杂的 C++类 的实例.但是,对象数据库也有其局限性,由于对象数据库同特定的语言紧密集成,所以 不便于其它应用程序的访问.另外,在客户机/服务器环境中,对象数据库同桌面数据库一 样,具有效率和吞吐量的限制,不能充分利用服务器的处理能力. 1.1.4 关系数据库服务器 关系数据库服务器在某些方面同桌面数据库类似,有自己的编程语言,解释程序和数 据类型,也集成数据和元数据.但是关系数据库服务器提供了桌面数据库无法比拟的丰富 功能,数据开放性,处理能力以及吞吐能力,同桌面数据库和对象数据库相比,关系数据 服务器更适合于客户机/服务器体系结构. 关系数据库服务器可以充分利用高性能服务器的硬件资源,例如大量的 RAM 和高性 能的磁盘子系统,将关系数据库服务器安装在 RAID 磁盘系统上,它会充分利用 RAID 驱 动程序,提供较大的吞吐能力和可靠性. 关系数据库服务器也有自己的弱点.首先它要比桌面数据库和对象数据库昂贵,与特 定商业应用的集成更难;同时可能对硬件有苛刻的要求,还要求数据库管理员定期对系统 进行协调和维护. 尽管如此,大型的关系数据库服务器因为其高性能,稳定可靠等优势,成为当前大型 商业应用的首选数据库.目前流行的关系数据库服务器有 Oracle,SQL Server,DB2,这 些系统各有千秋,需要根据不同的需求进行相应选择. 1.1.5 选择适用的数据库 如何在众多的数据库中选择适合自己应用需求的一个呢?下面的指标值得参考: 数据开放性 其它过程或者应用程序在不访问数据库的源代码时,理解数据文件的能力. 复杂数据类型 处理具有复杂数据实体和关系的应用程序的能力. 支持的用户数量 多个线程,应用程序和用户同时访问数据的能力. 性能 读写数据速度. 可伸缩性与能力 随着数据量的增长,数据库依然保持良好性能的能力. 提供基于集合的操作的能力 是否在其编程模型中提供了基于集合的操作. 服务器对基于集合操作的支持 在服务器端处理数据,而不必将数据传送到客户端进行处理的能力. 商业集成的方便性 是否便于同商业应用程序的集成. -5-
数据库的原理
数据库的原理
数据库是一种用于存储和组织数据的软件系统。
它采用了特定的数据结构和算法，以便有效地管理大量数据，并且能够提供对这些数据的快速访问和操作。
数据库的设计和管理是建立在关系模型的基础上的。
关系模型使用表（也称为关系）来组织数据，每个表包含多个行和列。
每个列代表一个属性，每个行代表一个数据记录。
通过在不同的表之间建立关联（也称为关系），可以实现数据的高效查询和处理。
数据库的基本原理包括数据的存储和索引。
存储是指如何将数据存储在磁盘或其他存储介质上。
常见的存储结构包括页、块和文件等，这些结构可以根据特定的算法将数据组织为一个层次结构。
索引是一种数据结构，用于加快数据的查找操作。
它通过创建索引结构，将数据按照一定的规则进行排序和组织，以提高数据的查询效率。
另外，数据库还有事务和并发控制的原理。
事务是一组要么全部执行成功，要么全部不执行的操作，它保证了数据的一致性和完整性。
并发控制是用于管理多个用户同时访问数据库的机制，它可以避免并发访问引起的数据冲突和不一致的问题。
数据库还提供了一些高级功能，如查询语言和存储过程。
查询语言是用于查询和操作数据库的语言，最常见的查询语言是结构化查询语言（SQL）。
存储过程是一段预先定义好的程序代码，用于执行特定的数据库操作，可以提高数据库的性能和安
全性。
总的来说，数据库的原理是通过合理的数据组织和存储结构、索引、事务和并发控制等机制，实现对大量数据的高效管理和处理。
这些原理可以帮助用户快速、准确地获取需要的数据，提高数据的安全性和一致性。
数据库原理(完整)
数据库原理(完整)数据库原理是研究如何科学地组织和存储数据的一门学科，是计算机科学的重要分支之一。
它主要涉及数据的定义、存储、查询、更新和管理等方面的问题，旨在为用户提供高效、可靠的数据服务。
数据库原理的主要内容包括：1. 数据模型：数据模型是数据库中数据的组织形式，用于描述数据的结构和语义。
常见的数据模型有层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
2. 数据库设计：数据库设计是将现实世界中的数据抽象为数据模型的过程，包括概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段。
概念设计主要关注数据之间的关系和结构，逻辑设计则将概念设计的结果转换为具体的数据库管理系统（DBMS）支持的数据模型，物理设计则关注数据的存储和访问方式。
3. 数据库查询语言：数据库查询语言是用户与数据库系统交互的工具，用于表达对数据库的查询、更新、插入和删除等操作。
常见的数据库查询语言有SQL（结构化查询语言）和NoSQL（非关系型数据库查询语言）。
4. 数据库事务管理：数据库事务管理是为了保证数据库的一致性和完整性，确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID特性）。
事务管理包括事务的并发控制、恢复和锁定机制等。
5. 数据库存储引擎：数据库存储引擎是数据库管理系统中负责数据存储和访问的组件，它决定了数据库的性能和可靠性。
常见的存储引擎有InnoDB、MyISAM、MongoDB等。
6. 数据库安全性：数据库安全性是指保护数据库免受非法访问和恶意攻击的能力。
它包括身份验证、授权、数据加密和访问控制等方面。
7. 数据库备份与恢复：数据库备份与恢复是为了防止数据丢失和恢复数据库到特定状态的过程。
备份包括全备份、增量备份和差异备份等，恢复则包括完全恢复、部分恢复和点恢复等。
数据库原理的应用领域非常广泛，包括金融、医疗、教育、政府、电子商务等各个行业。
掌握数据库原理，有助于提高数据处理能力，为各类应用提供高效、稳定的数据服务。
数据库原理（完整）数据库原理是研究如何科学地组织和存储数据的一门学科，是计算机科学的重要分支之一。
数据库的原理
数据库的原理数据库是计算机系统中非常重要的组成部分，它是用来存储和管理数据的工具。
数据是信息的载体，而数据库则是对数据进行组织、存储、检索和管理的系统。
数据库的原理是数据库系统设计中的基础，它包括数据的组织方式、存储结构、数据检索和更新算法等内容。
数据库的原理包括数据的组织方式。
数据可以按照不同的组织方式进行存储，常见的组织方式有层次结构、网络结构和关系结构。
在层次结构中，数据以树形结构进行组织，每个节点可以有多个子节点；在网络结构中，数据以图形结构进行组织，节点之间可以有多种关系；而在关系结构中，数据以表格的形式进行组织，每个表格包含多个行和列，行表示记录，列表示字段。
数据库的原理还包括存储结构。
数据在数据库中的存储结构对于数据库的性能和效率有着重要影响。
常见的存储结构有堆文件、索引文件和哈希文件。
堆文件是最简单的存储结构，数据记录按照插入的顺序存储；索引文件则是在数据记录上建立索引，以加快数据的检索速度；哈希文件则是通过哈希函数将数据记录映射到存储位置，以实现快速的数据访问。
数据库的原理还包括数据检索和更新算法。
数据检索是数据库系统中最常见的操作之一，而数据更新则是对数据库中数据进行修改的操作。
常见的数据检索算法有顺序查找、二分查找和哈希查找，它们可以根据不同的数据特点和检索要求进行选择；而数据更新算法包括插入、删除和更新操作，这些操作会对数据库中的数据进行相应的修改，需要谨慎处理。
数据库的原理包括数据的组织方式、存储结构、数据检索和更新算法等内容。
了解数据库的原理可以帮助我们更好地设计和管理数据库系统，提高数据库的性能和效率，确保数据的安全性和完整性。
数据库技术的发展也在不断推动着信息化社会的进步，带来了更多的便利和可能性。
希望通过对数据库原理的深入理解和应用，能够更好地发挥数据库系统的作用，服务于人类社会的发展和进步。
ch1关系数据库概述
学生宿舍
系
学生
教研室 教师
3.关系模型
(1) 关系数据结构
关系模型（relational model）的特点是 用一组二维表来表示数据和数据之间的联系。
学号 000101 000207 010302 010408 ．．． 020309 020506
姓名 王萧 李云虎 郭敏 高红
．．． 王睿 路旭青
应用程序管理数据。应用程序不仅要设计数据的逻辑 结构，还要设计物理结构，包括存储结构、存取方法、 输入方式等。
数据不共享。一组数据只能对应一个程序。多个程序 涉及相同的数据时，必须各自定义，冗余较大。
数据不具有独立性，数据结构变化后，必须对应用程 序做相应的修改。
2．文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期，计算机的应用范围 逐渐扩大，计算机不仅用于科学计算，而且还大量用 于管理。这时硬件上已有了磁盘、磁鼓等直接存取存 储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据 管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了 文件批处理，而且能够联机实时处理。
文件系统管理数据的特点：
数据可以长期保存。
由文件系统管理数据，文件系统把数据组织成相互独 立的数据文件，利用“按文件名访问，按记录进行存 取”。数据的最小存取单位是记录，不能细到数据项。 程序和数据之间由文件系统提供存取方法进行转换， 使应用程序和数据之间有了一定的独立性。
数据共享性差，冗余度大。不同应用程序具有部分相 同数据时，也必须建立各自的文件。
数据独立性差。应用程序的修改，将引起文件数据结 构的改变，反之亦然。
3．数据库系统阶段
二十世纪六十年代后期，硬件价格下降，软件价格上 升，联机实时处理要求更多，并开始提出和考虑分布 处理。在这种背景下，以文件系统作为数据管理手段 已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户、多应 用共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用服务， 出现了数据库技术，出现了统一管理数据的专门软件 系统－数据库管理系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、数据模型 应包括： 数据结构、数据操作、完整性约束 实例—联系模型（E—R模型）：是直观表示概念模型的 工具，包括实体、属性、联系。 实体：对应于现实世界中可区别的客观对象或抽象概念。 例如： 学校、学生、产品等，用矩形框表示。 属性：实体特征的抽象。 用椭圆形框表示。 例体间的联系，有（1：1，1：N，M：N） 用菱形框表示。
（3）数据库系统阶段：有了DBMS 数据独立性，共享性高，由DBMS统一管理，并发控制， 数据库恢复等功能。
想一下：什么是数据的独立性？
2．数据库技术的发展 ． 回答： 什么是分布式数据库系统？ 什么是面向对象数据库系统？
[Return]
1.2 数据库基本概念
在系统学习数据库知识之前，应先熟悉 一些数据库最常用的术语。
第一次作业
平时作业的习题全部从《数据库原理 与应用》教材中选择，共四次作业，这 是第一次作业。作业内容为： （第1章 概论 ） P16 1、2、5、7、8、9、10 请按时完成平时作业，遇到困难请 及时与老师联系。 [Return]
1.1 数据库技术的产生与发展 1．数据库技术的产生 ．
数据库技术经历了3个阶段： （1）人工管理阶段：主要用于科学计算，没有文件 的概念。 （2）文件系统阶段：数据以文件形式保存，数据不 属于某个特定的程序，可以重复使用。 有可能出现同样的数据在多个文件中重复存储，造成 数据的冗余，浪费磁盘的存储空间。
[实例 工厂、产品和用户的E—R模型 实例] 实例
这是属性
产品名 产品 （简称DBS）
产量
用户名
这是联系
地址
用户 p
这是实体
m
生产 n 工厂
厂名
地址
所属部门
1.3 数据库系统的体系结构 三级结构：外模式、模式、内模式
1、模式：实际上是数据库数据在逻辑上的视图。 DBMS提供模式描述语言（模式DDL）来定义模式。 2、外模式（子模式、用户模式）：是用户与数据库系统 的接口。 DBMS提供子模式描述语言（子模式DDL）来定义外模 式。 3、内模式（存储模式）：是数据物理结构和存储方式的 描述。 DBMS提供内模式描述语言（内模式DDL或存储模式DDL） 来定义内模式。
本章小结
本章通过对数据管理进展情况的介绍，阐述了数 据库技术的产生和发展的3个阶段，以及数据库系统的 特点，并概述了数据库的基本概念。 本章介绍了概念模型和3种主要的数据库模型。概 念模型用于信息世界的建模，E－R模型是这类模型的 典型代表。 本章介绍了数据库系统的组成、数据库管理系统 的功能，着重介绍了数据库系统的三级模式结构和两 次映像的体系结构，它保证了数据库系统中能够具有 较高的逻辑独立性和物理独立性，这是本章的一个重 点。
第1章 章
概论
教学要求： 1 了解计算机数据管理的主要发展阶段。 2 掌握数据库、数据库管理系统、数据库系 统、数据模型、实体、属性、联系等基本概念。 3 掌握数据库系统的三级模式结构和两次映 像的体系结构。 4 掌握数据库系统的组成和主要特点。 5 掌握DBMS的主要功能。
[Return]
本章主要内容 1.1 数据库技术的产生与发展 1.2 数据库基本概念 1.3 数据库系统的体系结构 本章小结 第一次作业 [Return]
DBMS提供了两级映像：外模式/模式 模式/内模式 这样保证了数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 1、外模式/模式 若模式（全局逻辑结构）改变，只要对该映像作相应 改变，可使外模式（局部逻辑结构）保持不变。这就是数 据的逻辑独立性。 2、模式/内模式 若内模式（存储结构）改变，只要对该映像作相应改 变，可使模式（全局逻辑结构）保持不变。这就是数据的 物理独立性。 注意弄懂以上两对名词：外模式/模式 模式/内模式 逻辑独立性 物理独立性