第1章 数据库系统概述
数据库原理及应用重点知识提纲
数据库原理与应用重点知识提纲第一章数据库系统概述(1)数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念。
(2)数据描述与数据模型。
(3)理解层次模型、网状模型、关系模型的特点与优点。
(4)关系模型的基本概念：关系、元组、属性、属性值、值域、分量、关系的状态、关系模式、关系的键（候选键，主键、外键）与属性（主属性，非主属性）等。
(5)数据库内部体系结构中的三级模式结构。
概念模式，外模式，内模式。
(6)数据库系统内部体系结构中的两级映像。
术语：关系模式：是一种用于描述二维表格结构的表示方式，由关系模式和与该关系模式名相关联的属性名表组成。
其形式为：关系模式名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。
关系模型：是一种用二维表格结构表示数据及数据之间联系的数据模型。
候选键：如果一个属性集能唯一地标识一个关系中的元组而又不含有多余属性，则称该属性值为该关系的候选键。
主键：是指当某个关系模式有多个候选键时，被用户选用的那个候选键。
外键：如果关系模式R1中的某属性集是另一个关系模式R2的主键，则该属性在关系模式R1中称为外键。
概念模式：是对数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述，体现了全局、整体的数据观点，所以称为数据库的整体逻辑结构。
外模式：是表达用户使用观点和用到的那部分数据的逻辑描述，体现了应用程序员对数据库的数据观点。
内模式：是数据库在物理结构和物理存储方面的描述，规定了数据的内部记录类型、记录建起技术、文件的组织方式和数据控制方面的细节等。
简述：1．简述数据库与文件系统的区别。
学习指导P72．关系的主键有哪些特性？（唯一性、非冗余性，有效性）3．将数据库系统的体系结构设计成三级的意义是什么？第二章关系运算(1)了解笛卡尔积、关系的数学定义。
(2)理解基于传统集合理论的关系运算：并、交、差、广义笛卡尔积。
(3)理解关系代数特有的关系运算：投影、选择、商、联接、自然连接。
(4)掌握使用基本关系运算表示4种非基本关系运算的方法。
数据库应用基础教程答案
数据库应用基础教程答案【篇一：access数据库应用基础教程(第三版)习题及答案】txt>程（第三版）习题集答案第1章数据库系统概述1. 什么是数据库？什么是数据库系统？答：数据库（database）是存放数据的仓库，严格的讲，数据库是长期存储在计算机内,有组织的，可共享的大量数据集合。
数据库系统（database systems），是由数据库及其管理软件组成的系统。
它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。
它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。
2. 什么是数据库管理系统？它有哪些主要功能？答：数据库管理系统(database management system)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称dbms。
它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。
数据库管理系统的主要功能有：数据定义、数据操作、数据库的运行管理、数据组织、数据库的保护、数据库的维护和通信。
3. 说出几种常用的数据模型。
答：层次模型、网状模型、关系模型。
4. 什么是关系模型？答：关系模型是用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。
5. 简述数据库设计的步骤。
答：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的建立和测试、数据库运行和维护。
第2章 sql 语言简介1. 什么是sql语言？sql语言具有哪些特点和功能？答：sql是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询更新和管理关系数据库系统。
sql的特点和功能有：查询，操作，定义和控制四个方面，sql语言具有高度的非过程化，语言简洁，语义明显，语法结构简单，直观易懂的特点。
sql语言即可以作为独立语言使用，用户可以在终端键盘上直接键入sql命令对数据库进行操作，也可以作为嵌入式语言，嵌入到其他高级语言中。
2. sql语言包含哪几个部分?答：sql语言包含4个部分：数据定义语言（ddl-data definition language）、数据查询语言（dql-data query language）、数据操纵语言（dml-data manipulation language）、数据控制语言（dcl-data control language）3. 在联接查询中，包含哪几类联接？答：联接可分为3类：（1）内部联接（典型的联接运算，使用类似于 = 或的比较运算符）。
数据库原理教程习题答案全
数据库原理教程习题答案全集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#0000000000第1章数据库系统概述习题参考答案税务局使用数据库存储纳税人（个人或公司）信息、纳税人缴纳税款信息等。
典型的数据处理包括纳税、退税处理、统计各类纳税人纳税情况等。
银行使用数据库存储客户基本信息、客户存贷款信息等。
典型的数据处理包括处理客户存取款等。
超市使用数据库存储商品的基本信息、会员客户基本信息、客户每次购物的详细清单。
典型的数据处理包括收银台记录客户每次购物的清单并计算应交货款。
DBMS是数据库管理系统的简称，是一种重要的程序设计系统。
它由一个相互关联的数据集合和一组访问这些数据的程序组成。
数据库是持久储存在计算机中、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，可以被各种用户共享，具有较小的冗余度、较高的数据独立性，并且易于扩展。
数据库系统由数据库、DBMS（及其开发工具）、应用系统和数据库管理员组成。
数据模型是一种形式机制，用于数据建模，描述数据、数据之间的联系、数据的语义、数据上的操作和数据的完整性约束条件。
数据库模式是数据库中使用数据模型对数据建模所产生设计结果。
对于关系数据库而言，数据库模式由一组关系模式构成。
数据字典是DBMS维护的一系列内部表，用来存放元数据。
所谓元数据是关于数据的数据。
DBMS提供如下功能：（1）数据定义：提供数据定义语言DDL，用于定义数据库中的数据对象和它们的结构。
（2）数据操纵：提供数据操纵语言DML，用于操纵数据，实现对数据库的基本操作（查询、插入、删除和修改）。
（3）事务管理和运行管理：统一管理数据、控制对数据的并发访问，保证数据的安全性、完整性，确保故障时数据库中数据不被破坏，并且能够恢复到一致状态。
（4）数据存储和查询处理：确定数据的物理组织和存取方式，提供数据的持久存储和有效访问；确定查询处理方法，优化查询处理过程。
(完整版)数据库课后习题及答案
第一章数据库系统概述选择题1实体-联系模型中，属性是指（C）A.客观存在的事物B.事物的具体描述C.事物的某一特征D.某一具体事件2对于现实世界中事物的特征，在E-R模型中使用（A）A属性描述B关键字描述C二维表格描述D实体描述3假设一个书店用这样一组属性描述图书（书号，书名，作者，出版社，出版日期），可以作为“键”的属性是（A）A书号B书名C作者D出版社4一名作家与他所出版过的书籍之间的联系类型是（B）A一对一B一对多C多对多D都不是5若无法确定哪个属性为某实体的键，则（A）A该实体没有键B必须增加一个属性作为该实体的键C取一个外关键字作为实体的键D该实体的所有属性构成键填空题1对于现实世界中事物的特征在E-R模型中使用属性进行描述2确定属性的两条基本原则是不可分和无关联3在描述实体集的所有属性中，可以唯一的标识每个实体的属性称为键4实体集之间联系的三种类型分别是1：1 、1：n 、和m：n5数据的完整性是指数据的正确性、有效性、相容性、和一致性简答题一、简述数据库的设计步骤答:1需求分析：对需要使用数据库系统来进行管理的现实世界中对象的业务流程、业务规则和所涉及的数据进行调查、分析和研究，充分理解现实世界中的实际问题和需求。
分析的策略：自下而上——静态需求、自上而下——动态需求2数据库概念设计：数据库概念设计是在需求分析的基础上，建立概念数据模型，用概念模型描述实际问题所涉及的数据及数据之间的联系。
3数据库逻辑设计：数据库逻辑设计是根据概念数据模型建立逻辑数据模型，逻辑数据模型是一种面向数据库系统的数据模型。
4数据库实现：依据关系模型，在数据库管理系统环境中建立数据库。
二、数据库的功能答：1提供数据定义语言，允许使用者建立新的数据库并建立数据的逻辑结构2提供数据查询语言3提供数据操纵语言4支持大量数据存储5控制并发访问三、数据库的特点答：1数据结构化。
2数据高度共享、低冗余度、易扩充3数据独立4数据由数据库管理系统统一管理和控制：（1）数据安全性（2）数据完整性（3）并发控制（4）数据库恢复第二章关系模型和关系数据库选择题1把E-R模型转换为关系模型时，A实体（“一”方）和B实体（“多”方）之间一对多联系在关系模型中是通过（A）来实现的A将A关系的关键字放入B关系中B建立新的关键字C建立新的联系D建立新的实体2关系S和关系R集合运算的结果中既包含S中元组也包含R中元组，但不包含重复元组，这种集合运算称为（A）A并运算B交运算C差运算D积运算3设有关系R1和R2，经过关系运算得到结果S，则S是一个（D）A字段B记录C数据库D关系4关系数据操作的基础是关系代数。
计算机科学与技术——数据库系统原理
第一章数据库系统概述本章学习重点：1.数据库系统的三级模式结构2.数据模型中概念层模型（E-R）模型域逻辑层模型（关系模型）第一节数据库基本概念一、数据（Data）：是描述事物的符号记录，是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息包括数字、字母、文字、特殊字符组成的文本数据，也可以是图形、图像、动画、影像、声音、语言等多媒体数据。
例如，日常生活和工作中使用的客户档案记录、商品销售记录等都是数据二、数据库（Database,简称DB）1.定义：是长期储存在计算机中的有组织的、可共享的（大量）数据集合2.数据库中存储的数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点三、数据库管理系统（Data Management System,简称DBMS）数据库管理系统产生的时期是20世纪60年代后期DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库的故障恢复1.定义：是位于应用程序（用户）与操作系统之间的一层数据管理软件2.主要功能（1）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例如：表、视图、存储过程、触发器等（2）数据操纵功能：提供数据操纵语言（DML）操纵数据实现对数据库的基本操作例如：查询、插入、删除和修改（3）数据库的运行管理：保证数据的安全性（用户只能使用视图定义中的数据，而不能使用视图定义外的其它数据）、完整性（数据的正确性、有效性和相容性，防止错误的数据进入数据库）、多用户对数据的并发使用以及发生故障后的系统恢复（4）数据库的建立和维护功能：创建数据库及对数据库空间的维护、数据库的备份与恢复功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析等数据库恢复采用的方法：建立检查点、建立副本、建立日志文件（5）数据组织、存储和管理功能例如：索引查找、顺序查找（6）其他功能：主要包括与其他软件的网络通信功能、不同数据库管理系统之间的数据传输以及相互访问功能等四、数据库系统（Database System,DBS）：是指在计算机中引入数据库技术之后的系统1.通常一个完整的数据库系统包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户2.数据库管理员（Database Administrator,DBA）：专门负责对数据库进行维护，并保证数据库正常、高效运行第二节数据管理技术的发展一、人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）特点：1.数据不保存2.应用程序管理数据3.数据面向应用注意：记录内无结构，整体无结构二、文件系统阶段（20世纪50年代后期到60年代中期）缺陷：数据冗余、数据不一致、数据联系弱特点：1．数据的管理者：文件系统，数据可长期保存2．数据面向的对象：某一应用程序3．数据的共享程度：共享性差、冗余度大4．数据的结构化：记录内有结构，整体无结构5．数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序6．数据控制能力：应用程序自己控制三、数据库系统阶段（20世纪60年代后期以来）特点：1.数据集成2.数据共享性高3.数据冗余度小4.数据一致性5.数据独立性高6.实施统一管理与控制7.减少应用程序开发与维护的工作量第三节数据库系统的结构一、数据库系统的三级模式结构1.模式：也称为概念模式或逻辑模式，它是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2.外模式：也称为子模式（Subschema）或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述DBMS提供子模式描述语言（Subschema DDL）来严格地定义子模式3.内模式：也称为存储模式（Storage Schema），它是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式4.三级模式结构的两层映像与数据独立性（1）外模式/模式映像（逻辑独立性）（2）模式/内模式映像（物理独立性）数据独立性：不会因为系统数据库存储（物理）结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序二、数据库系统的运行与应用结构1.客户/服务器（Client/Server,C/S）模式（需要下载）例如：QQ、桌面客户端游戏2.浏览器/服务器（Browser/Server,B/S）模式例如：网站、在线web游戏第四节数据模型一、数据特征与数据模型组成要素1.数据结构：描述的是系统的静态特性及数据对象的数据类型、内容、属性以及数据对象之间的联系2.数据操作：描述的是系统的动态特性，是对各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则3.数据约束：描述数据结构中数据间的语法和语义关联，包括相互制约与依存关系以及数据动态变化规则，以保证数据的正确性，有效性与相容性二、数据模型的分类1.概念层数据模型（1）信息世界中的基本概念A．实体（Entity）: 客观存在并可相互区别的事物称为实体，可以是具体的人、事、物或抽象的概念，B．属性（Attribute）：实体所具有的某种特性称为实体的属性，一个实体可以由多个属性来描述C．码或键（Key）：唯一标识实体的属性集称为码D．域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域E．实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型F．实体集（Entity Set）：同型实体的集合称为实体集G．联系（Relationship）：现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系实体型间联系：★一对多1：N★一对一1：1★多对多N：M（2）概念模型的表示方法概念模型：用来描述现实世界的事物，与具体的计算机系统无关表达用户需求观点的数据全局逻辑结构的模型最典型的概念模型是实体联系（E-R）2.逻辑层数据模型（1）层次模型（2）网状模型（3）关系模型（4）面向对象模型在面向对象技术中，相同元素的有序集合，并且允许有重复的元素的复合数据类型是列表类型3.物理层数据模型：也称为数据的物理模型（Physical Model），其描述数据在存储介质上的组织结构，是逻辑模型的物理实现，即每一种逻辑模型在实现时都有与其相对应的物理模型逻辑模型是从数据库实现的观点出发，对数据建模第二章关系数据库本章学习重点：1.关系数据库的相关概念2.关系规范化理论，各个范式之间的转化关系第一节关系数据库概述系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd1.1970年提出关系数据模型2. E.F.Codd在1970年发表了论文《Communication of the ACM》3.之后，提出了关系代数和关系演算的概念4.1972年提出了关系的第一、第二、第三范式5.1974年提出了关系的BC范式关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统典型实验系统：System R、University INGRES典型商用系统：ORACLE（占有率最高）、SYBASE、INFORMIX、IBM DB2课程中使用的是MySQL第二节关系数据模型一、关系数据结构关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构，即关系基本术语：1.表（Table）：表，也称为关系，是一个二维的数据结构，它由表名构成表的各个列（如学号、姓名等）及若干行数据（各个学生的具体信息）组成。
第一章_数据库系统概述
2．模式／内模式映象
模式／内模式映象定义了数据全局逻辑 结构与存储结构之间的对应关系。例如， 说明逻辑记录和字段在内部是如何表示 的
数据库中模式／内模式映象是唯一的
该映象定义通常包含在模式描述中
模式／内模式映象的用途
保证数据的物理独立性
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另 一种存储结构），数据库管理员修改模式／ 内模式映象，使模式保持不变
1、信息（information）
定义：关于现实世界事物的存在方式或 运动状态反映的综合。
特点：
客观存在 可以感知 可存储、加工、传递和再生
2、数据(Data)
数据(Data)是数据库中存储的基本对 象
数据的定义
描述事物的符号记录
数据的种类
文字、图形、图像、声音
认 识 抽
象
把概念模型转换为某一 DBMS支持的数据模型
信息世界 机器世界
数据模型(续)
客观对象的抽象过程---两步抽象
现实世界中的客观对象抽象为概念模型；
把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。
概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层 次。
数据模型(续)
数据模型分成两个不同的层次 (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来 对数据和信息建模。 (2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系 模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。
例：实体－“明星” （950231，刘德华，Andy，香港，27-9-1961，
天秤座，牛，174 cm， 68 kg，AB）
(4) 主键（Key）
唯一标识实体的属性集称为码，又称主键，或 关键字。
(5) 联系（Relationship）
第1章_001_数据库系统概述_三个世界和两级抽象
第1章_001_数据库系统概述_三个世界和两级抽象⼀. 现实世界 ===》1.概念: 现实世界即客观存在的世界，由客观存在的事物及其联系所组成。
虽然说在客观世界中的事物之间是相互联系的，但是⼈们也可以只选择那些⾃⼰感兴趣的联系来研究。
就⽐如说，在⼀间屋⼦⾥有两个⼈，⼀个站着⼀个坐着，通过研究我们可以得到他们的关系是师⽣关系...当然他们可能还有很多联系，但我们只对"师⽣关系"感兴趣。
2.现实世界中的⼀些专有名词: 事物总体、事物个体、特征、事物间的联系。
--(1).事物总体: 某⼀类事物的集合。
如所有学⽣就是⼀个事物总体;--(2).事物个体: 某类事物的⼀个实例。
如某⼀个学⽣;--(3).特征: 某类事物具备的属性。
如学⽣的姓名、学号、性别...--(4).事物间的联系: ⼤多数时候事物并不是独⽴存在的，它们之间有着或强或弱的关系。
就像⽼师有了学⽣才叫⽼师，学⽣有了⽼师才叫学⽣...⼆. 信息世界 ===》1.概念: 信息世界是现实世界在⼈们头脑中的反映，也可以说是对客观事物及其联系的⼀种抽象描述。
就⽐如说我们看到了⼩明同学后，我们头脑中就会有很多条信息涌出，有它的姓名、性别、学号...这些就是信息世界中的学⽣信息。
2.第⼀级抽象(现实世界 ---> 信息世界): 从现实世界到信息世界的抽象是通过概念模型来表达的，所以信息世界也被称为概念世界。
在这⼀级的抽象过程中会产⽣⼀种模型——概念模型 ===》--(1).概念模型的概念: 概念模型也称为信息模型，是按⽤户观点对数据和信息建模，是对现实世界事物及联系的第⼀级抽象。
--(2).概念模型的特点:1st.不依赖于具体的计算机系统，不涉及信息如何在计算机内表⽰、处理;2nd.只⽤来描述某个特定组织所关⼼的信息结构，属于信息世界中的概念模型，不是DBMS⽀持的数据模型;3rd.主要⽤于应⽤程序设计师⽤户和设计⼈员的交互，从现实世界到信息世界的转换由数据库设计⼈员完成;--(3).概念模型的经典代表: 实体联系模型(Entity Relationship model, E-R模型).3.信息世界中的术语 ===》--(1).实体: 客观存在并且可以相互区别的"事物";--(2).属性: 实体所具有的某⼀特征;属性⼜包括了⼀下两个⽅⾯:1st.型: 属性名;⽐如我的"学号"就是学号这个属性的属性名(型)。
数据库应用第1章_数据库系统概述_V08_2
第1章 数据库系统概述数据库系统应用Data Base System Application张建国哈工大计算机科学与技术学院第1章 数据库系统概述2008-9-212第1章 数据库系统概述本章主要内容数据库技术产生的背景(了解) 数据、数据库、数据库管理系统与数据库系统(掌握) 数据管理技术的发展(了解) 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 数据库系统的特点(掌握) 常见的数据库产品(了解)第1章 数据库系统概述1.1 绪论数据库技术产生的背景 随着计算机技术的发展,数据处理和数据管理在计算机应用 中所占比例越来越大,几乎所有规模较大的数据处理活动都 涉及到大量的数据,于是如何妥善地保存数据、科学地管理 数据、高效率地使用数据,便成为数据处理活动中的一个重 要问题. 20世纪50-60年代,人们常采用高级语言进行数据处理和数 据管理,但高级语言一般无法满足存储和处理大量的、关系 错综复杂的数据要求,于是在20世纪60 年代末数据库技术 便应运而生了. 现在,数据库技术已成为对大量数据进行组织和管理的重要技 术手段,也是信息化系统的基础.第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)1. 信息与数据 信息Information 信息是人类对于自然界的感知. 物质世界：物质与信息 物质存在⇒信息存在 物质变化⇒信息变化 信息的表现形式多种多样 文字、声音、图形、图像、动画、视频、气味等如何表示 信息？ 如何处理 信息？第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)数据Data 数据是信息的符号化表示.注意:信息和数 据的区别!在计算机中,数据是描述各种信息的符号记录. 数据的分类 数值型数据：数值 非数值型数据：文字、声音、图形、图像、动画、视频等 数据的语义 对数据记录的解释. 数据处理 对数据进入收集、存储、加工和传播等过程.第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)信息 指导社会活动 新信息 人数据 数据处理 新数据机信息与数据的关系第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)2. 数据库DB(Data Base) 长期存放在计算机存储介质中的有组织的、动态的、可共享的数 据集合. 3. 数据库管理系统DBMS(Data Base Management System) 组织、存储、维护和获取数据库中数据的软件系统,是介于数据库 用户和操作系统之间的数据管理软件. 4. 数据库系统DBS(Data Base System) 在计算机系统中引入数据库后的系统,包括： 数据库DB, 数据库管理系统DBMS, 各种开发工具 数据库应用系统, 计算机硬件及其他软件 数据库管理员DBA (Data Base Administrator), 用户第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)人或应 用程序用户 1用户 2DBMSDB用户 n数据库系统示意图第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)图书馆系统： 书库 图书管理系统 读者 设施 数据库系统： 数据库 数据库管理系统 用户(应用) 计算机系统图书馆系统与数据库系统1.2数据管理技术的发展数据处理与数据管理数据处理：对各种数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和.数据管理：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护的过程.数据管理是数据处理的核心.数据处理数据管理数据管理技术的三个阶段人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段1. 人工管理阶段需要：计算机主要用于科学计算.硬件：使用纸带、穿孔卡片等保存数据,无直接存取存储设备软件：无操作系统和数据管理软件.数据处理方式：批处理程序数据数据程序特点：数据在计算机中不保存;数据由应用程序管理;数据不能共享;数据与程序不具有独立性;基本上是一个程序对应一批数据.2. 文件系统阶段需要：数据量增大,联机处理增多.硬件：使用磁盘、磁鼓等直接存取存储设备.软件：操作系统及其文件管理软件.数据处理方式：批处理、联机实时处理特点：数据可以在计算机的文件中长期保存;由文件管理系统进行程序与文件中的数据之间的转换;文件形式多样化：顺序文件、直接文件、索引文件等;数据共享性差、冗余度大、无安全控制功能;数据容易出现不一致性;数据对程序依赖性强,数据结构由应用程序决定,编程难度大想想C 语言的文件!文件系统的数据存取程序1文件管理系统程序2程序n数据1数据m数据2…………3. 数据库系统阶段需要：数据管理需要越来越多、数据规模越来越大,多种应用、多种语言互相覆盖,共享要求越来越大.硬件：大容量硬盘；硬件价格下降.软件：软件系统更加成熟；价格上升,编制和维护成本增加.处理方式：联机实时处理,分布式处理.文件系统已无法满足要求,数据库系统应运而生.User A (SQL)User D (Java)User B (VC )User C (PB)DB数据库系统的特点数据面向整个组织数据结构化共享性高,冗余度低,可扩充性强程序与数据具有较高的独立性数据管理灵活方便易于被应用程序使用安全性和保密性好数据的算法相对较简单,但数据之间的关系复杂现在的信息系统一般都是建立在数据库系统之上的.1.3 数据库系统的特点一些重要的概念!(1) 数据结构化文件系统为某个特定应用服务;管理数据能力较差,一般只是将本程序需要的数据存放在数据文件中;只考虑数据本身,数据之间无联系.数据库系统从一个组织全部应用的角度,全面考虑并集成数据的结构;不仅能反映数据本身,而且还能反映数据之间的联系;数据之间的联系通过存取路径实现.例：一个简单的教学数据库系统的模式学生(学号,姓名,性别, 出生日期,党派,籍贯,系号)家庭成员(学号,姓名,性别,与本人关系,单位,职务)奖惩(学号,时间,类别,事由,级别)学历(学号,时间,学校,性质)系(系号,系名,地址,电话,系主任)课程(课号,课程名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,教师号,成绩)教师(教师号,姓名,职称,系号)该系统的所有数据记录之间都存在着联系(2) 数据共享性好、冗余度低、易扩充、避免不一致性共享性好数据是从整体角度看待和描述的,可以被多个用户、多个应用共享.冗余度低相同的数据不必重复存放,大大减少了数据的冗余度,节约存储空间.易扩充、易修改增加、修改或删除数据时,只是在一部分数据上进行的,可以减少操作量.避免数据不一致数据修改只对部分数据进行,可避免数据之间的不一致性.(3)数据独立性好数据独立性数据与应用程序之间相互依赖的程度.三级逻辑结构全局逻辑结构：描述数据库的整体结构局部逻辑结构：描述某一用户观点的数据集合物理结构：描述数据的物理存储两种映象全局逻辑结构与局部逻辑结构映象：逻辑独立性全局逻辑结构与物理结构映象：物理独立性数据库的三级逻辑结构全局逻辑结构DataBase物理结构局部逻辑结构1局部逻辑结构n局部逻辑结构2…映象1映象2逻辑独立性物理独立性数据的逻辑独立性在全局逻辑结构与局部逻辑结构之间有一种映象.当全局逻辑结构发生变化时,通过修改该映象,可以使局部逻辑结构不改变.用户程序是根据局部逻辑结构编写的,所以不必修改用户程序.数据的物理独立性在全局逻辑结构与存储结构之间有一种映象.当存储结构发生变化时,通过修改该映象,可以使全局逻辑结构不改变.由此不必修改局部逻辑结构,所以不必修改用户程序.尽量减少数据对程序的影响!(4) 数据由DBMS统一管理和控制数据库中的数据是共享的.单用户系统数据在不同时间被不同用户共享.多用户或分布系统数据在同一时间被不同用户共享(并发操作).DBMS提供了一种机制,保证数据的安全性、完整性、并发控制和数据库恢复等.数据的安全性保护数据,防止非法使用造成数据泄密(保密)和破坏(保护).数据的完整性保证数据的正确性、有效性和相容性.并发控制多个用户同时存取、修改数据时,防止可能因相互干扰导致错误的结果或使数据库被破坏.数据库恢复计算机运行过程中可能会发生各种故障,影响数据的正确性,甚至导致数据库中部分数据或全部数据丢失.这就要求有一种机制,能使数据库从错误的状态恢复到正确的状态或某一时刻正确状态.周密的保护措施是数据库的特色!(5) 数据存取最小单位是数据项文件系统一次只能存取一个记录的数据项.数据库系统一次可以存取若干个记录的若干个数据项.例：一个简单的学生—课程数据库系统.全局逻辑结构学生(学号,姓名,性别,系号,出生日期,党派)课程(课号,课名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,成绩)局部逻辑结构成绩(学号,姓名,课程名, 分数)从用户观点看,成绩只是一个表！1.4 常见的数据库产品主要数据库管理系统Visual FoxPro SQL Server DB2Oracle SybaseInformixIngres Access……主要数据库编程语言PBVBDelphiJavaJSP ASP……你还知道哪些呢?本章小结数据库系统的基本概念数据管理技术的发展数据库技术的产生、发展及特点三级模式与两种映象数据独立性逻辑独立性物理独立性常见的数据库产品本章作业与任务复习部分P.10: 1，2，3，4，5，6阅读教材中相关内容提交部分上网查阅数据库在自己所学专业领域的应用,整理成一篇简单的报告(200字以内).麻烦你了!。
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主从式结构的数据库系统
分布式结构的数据库系统
客户/服务器结构的数据库系统
浏览器/服务器结构的数据库系统
1.6 数据库管理系统（DBMS）
DBS DBMS
核心
数据定义 查询 更新 各种控制
1.6.1 DBMS的主要功能
数据定义功能
定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构 定义模式/内模式和外模式/模式二级映象 定义有关的约束条件
外模式/模式映象
模式/内模式映象
保证了数据与程序间的逻辑独立性
确保了数据的物理独立性
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1.5 数据库系统的外部体系结构
单用户结构的数据库系统 一台计算机，不能共享数据 大型主机带多个终端； 主机处理，终端输出 是分布在计算机网络上的多个逻 辑相关的数据库的集合 把DBMS的功能与应用程序分开； 管理数据的节点称为服务器 应用DBMS的节点称为客户机 将客户端运行的应用程序转移到 应用服务器上 ，充当了客户机和 数据库服务器的中介
32
1.7.3 数据模型的分类
概念模型
E-R模型
它是按用户的观点对数据和信息建模 用来描述某个特定组织所关心的信息结构 概念模型属于信息世界中的模型
逻辑模型（或称数据模型）和物理模型
逻辑模型是属于计算机世界中的模型 逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、 面向对象模型等 物理模型描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存 取方法
3
数据库
数据的仓库，即数据存放的地方
通讯录： 小数据库
可用手工管理 必须由计算机进行管理 科学计算 过程控制
图书馆： 大型数据库
计算机三大主 要应用领域？
数据处理
4
70%
1.1 信息、数据、数据处理与数据管理
1.1.1 数据与信息
客观世界的三大要素 信息的特征
信息
能源
采集并加工、传递
材料
源于物质和能量 可以感知 可存储、加工、 传递和再生
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应用程序
数据请求 DBMS 处理结果
低层指令
结果
数据库
图1-11 DBMS的工作方式 应用程序 DBMS 应用程序 外模式
模式
操作系统
数据库 图1-12 DBMS存取数据的过程示意图
25
内模式
1.7 数据模型
数据模型是数据库的框架 数据模型是数据库系统的核心和基础
数据及其联系
•组织方式 •表达方式 •存取路径
消息 情报 指令 数据 信号
学号：S1 姓名：赵亦 性别：女 年龄：17岁 所在系别：计算机
5
数据
数据是信息的具体表现形式
数据的表现形式
数据与信息的联系
数字 文字 图形 图象 声音等
S1 赵亦 女 17岁 计算机
数据是信息的符号表示或载体 信息是数据的内涵，是对数据的语义解释
6
1.1.2 数据处理与数据管理
33
1.7.4 实体联系模型及E-R图
E-R图的基本成分 ：
1:1 1:n m:n
学生
学号
选修
（a）实体
（b）属性
（c）联系
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E-R图的几种基本形式：
两个实体之间的联系
系主任
1
学生
n
学生
n
领导
1
属于
1
选修
m
成绩
系
系
课程
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两个以上实体间的联系
供应商
m
同一实体集内部各实体
之间的联系
供应
n n
数量
图1-13 数据处理的抽象和转换过程
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现实世界
现实世界即客观存在的世界 人们总是选用感兴趣的最能表征该事物的若干特征 来描述该事物
信息世界及其有关基本概念
实体
客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体 实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的事件
属性
实体所具有的某一特性称为属性
型 值
属性名 具体值
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数据库管理员
数据库
集成性 ，共享性
数据库（DB）是存储在计算机内、有组织的、可共 享的数据集合
用户
终端用户 应用程序员 数据库管理员
对数据库进行存储、维护和检索
非计算机专业人员 使用数据库 设计和编制应用程序 负责设计、建立、管理和维护数据 库以及协调用户对数据库要求的 个人或工作团队
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软件（Software）系统
职工
1 n
项目
零件
领导
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设计一个图书馆数据库
对每个借阅者保存记录：读者号，姓名，地址， 性别，年龄，单位 对每本书保存记录：书名，作者，出版社 对每一本被借出的书保存：读者号、借出日期、 应还日期、归还日期
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1.7.5 数据模型的组成要素
数据结构 数据操作 数据的完整性约束
层次结构
查询
正确
网状结构
应用程序2 数据库 管理系统 DBMS 数 据 库
…
应用程序n
数据库系统阶段应用程序与数据间的对应关系
11
1.3 数据库系统的组成
数据库系统（DBS）
数据库 用户1 数据库用户 用户2 计算机硬件系统 … 用户n 计算机软件系统 用 户
应用系统
软 件 系 统 应用开发工具
DBMS 操作系统OS
数据库
1.7.2 三个世界的划分及其有关概念
三个世界的划分
首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信 息模型 然后再抽象成计算机世界的数据模型 数据加工经历了现实世界、信息世界和计算机世界 三个不同的世界，经历了两级抽象和转换
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现实世界 认识抽象
现实世界
概念模型
DBMS支持的 数据模型
信息世界
计算机世界
同一类记录的集合称为文件。所有学生的记录组成了一个 学生文件。
关键字（Key）
能惟一标识文件中每个记录的字段或字段集，称为记录的 关键字 。
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现实世界 事物总体 事物个体 特征 事物间联系
信息世界 实体集 实体 属性 实体模型
计算机世界 文件 记录 字段 数据模型
图1-15 三个世界各术语的对应关系
系统运行控制程序
系统建立、维护程序
装配程序 重组程序 系统恢复程序
数据字典
描述数据库中有关信息的数据目录
23
1.6.3 DBMS的数据存取的过程
DBMS对数据的存取通常需要以下几个步骤：
（1）用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS发出存 取请求； （2）DBMS接受请求并将该请求解释转换成机器代码指 指令； （3）DBMS依次检查外模式、外模式/模式映象、模式、 模式/内模式映象及存储结构定义； （4）DBMS对存储数据库执行必要的存取操作。 （5）从对数据库的存取操作中接受结果。 （6）对得到的结果进行必要的处理，如格式转换等。 （7）将处理的结果返回给用户。
DBMS 数据的安全性控制 数据的完整性控制 并发控制 数据恢复
8
应用程序1
应用程序2
…
应用程序n
数据集 1
数据集 2
数据集 n
人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系
9
应用程序1 应用程序2 … 应用程序n 文件 系统 文件1 文件2 … 文件3
文件系统阶段应用程序与数据间的对应关系
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应用程序1
数据处理 将数据转换成信息 包括数据的收集、 管理、加工利用 乃至信息输出 数据管理 数据的收集、 整理、组织、 编码、存储、 维护、检索、 传输等操作
产出 输出结果
原料 输入
信息＝数据＋数据处理 “数据处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据
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1.2 数据库技术的产生、发展
人工管理阶段
文件系统阶段 数据库系统阶段 数据不保存，不共享，无独立性， 无专用软件管理数据 数据以文件形式长期保存，由文件系统管理 数据 ，程序与数据间有一定独立性 数据结构化 ，共享性高、冗余度低 ， 独立性高 ，有统一的数据控制功能
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数据操纵功能
数据库的基本操作：检索、更新（包括插入、修改、 删除）等。 DML有两类 :
自主型 宿主型 独立使用 嵌入在如Fortran、Pascal、C等高级语言中
数据库运行管理功能
对数据库运行的管理是DBMS运行的核心部分。 DBMS对数据库的控制主要通过四个方面实现：数据 的安全性控制、数据的完整性控制、多用户环境下的 并发控制和数据库的恢复。
软件系统：
DBMS OS
核心 应用系统
硬件（Hardware）系统
硬件系统指存储和运行数据库系统的硬件设备。
数据库系统在整个计算 机系统中的地位如图所示
DBMS在操作系统支持下 工作，应用程序在DBMS支持 下才能使用数据库。
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1.4 数据库系统的模式结构
1.4.1 数据库系统的三级模式结构
学号 姓名 性别 男 年龄 20 系别 计算机 型 值 模式 实例 001101 张立
TN
TD
具有四个记录型：D，R，S，T S与T是叶结点，它们没有子女结点 由D到R，R到T，由D到S均是一对多的关系
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层次模型的数据操纵与数据完整性约束
进行插入操作时，如果没有相应的双亲结点值就不 能插入子女结点值 。 进行删除操作时，如果删除双亲结点值，则相应的 子女结点值也被同时删除。 修改操作时，应修改所有相应的记录，以保证数据 的一致性。
网状模型的特点： 有一个以上的结点没有双亲结点。 允许结点有多个双亲结点。 允许两个结点之间有多种联系（复合联系） 。
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网状模型的数据操纵与完整性约束
插入数据时，允许插入尚未确定双亲结点值的子女 结点值。 删除数据时，允许只删除双亲结点值。 修改数据时，只需更新指定记录即可。