第1章 数据库系统概述 第2讲PPT课件

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1.3.1 数据库 1.3.2 数据库管理系统
1.3.3 数据库系统的组成
1.3.1
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Visual FoxPro 应用基础与面向对象
程序设计教程
授课教师:张琦
前言
Visual FoxPro 应用基础与面向对象程序设计教程 应用基础与面向对象程序设计教程 应用基础与面向对象程序设计教程 应用基础与面向对象程序 设计教程 应用基础与面向对象程序设计教程 应用基础与面向对象程序设计教程
Visual FoxPro 6.0介绍 学习内容及要求 学习方式=讲课+上机 考试=笔试+平时
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用户
用户
数据库(Data Base,简称DB)是长期存储
在计算机内的、有组织的、可共享的数据 集合。数据库中的数据按一定数据模型组 织、描述和存储,具有较小冗余度,与应 用程序彼此独立,并可为各种用户共享。
1.3.2
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2.数据 数据(Data)是反映客观事物存在方式和运动状态的记录,是信 息的载体。对客观事物属性和运动状态的记录是用一定的符号来表 达的,因此说数据是信息的具体表现形式。

数据库系统概述PPT课件

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19.04.2020
15
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
19.04.2020
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
数据的安全性控制 数据的完整性控制
第1章 数据库系统概述
数据库
数据的仓库,即数据存放的地方
通讯录: 图书馆:
小数据库 可用手工管理
大型数据库 必须由计算机进行管理
科学计算
计算机三大主 要应用领域?
过程控制 数据处理
70% 利用数据库系统可
科学地组织和存储
数据,以便于高效地
19.04.2020
检索和处理
2
1.1 信息、数据、数据处理与数据管理 1.1.1 数据与信息
特点
数据存放在文件中,应用程序通过文件名来逻辑地 访问文件。
有了管理数据的软件——文件系统,文件的物理存 储由文件系统管理,文件系统还负责对文件的逻辑 结构与存储结构进行转换。
程序和数据有了一定的独立性。程序不再负责数据 存储的物理细节,因此可大大节省维护程序的工作 量,程序员也可不必过多地考虑物理细节,可把精 力集中在算法上。
数据的存取基本上以记录为单位。按文件名访问, 按记录进行存取。
19.04.2020
9
文件系统阶段:应用程序与数据的关系
程序1
数据缓冲区

内存
程序2

数据缓冲区


程序3 数据缓冲区
外存 文件1 文件2 文件3
19.04.2020
10

第一章数据库系统概述PPT课件

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张明
一个名为StudentCourse(学生选课)的 关系,记录的是学生的选课信息,包括三 个属性:StudentNo(学号)、CourseNo (课程号)、Score(成绩)。
StudentNo (学号)
……
CourseNo (课程号)
1234 5678 ……
Score (成绩)
89 73 ……
关系模型
数据以“关系”的形式,也就是以二维 表的形式来表示,其数据模型就是所谓 的关系模型。在关系模型中,无论是从 客观事物中抽象出的实体,还是实体之 间的联系,都用单一的结构类型——关 系来表示。在对关系进行各种处理之后, 得到的还是关系——一张新的二维表。
关系数据库系统
关系数据库系统就是以关系模型为 基础的数据库系统。 微软公司的MS SQL Server 2000
数据管理技术的发展
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
数据库系统阶段特点
数据的结构化。 数据共享性好。 数据独立性好。 数据存取粒度小。 数据库管理系统(DBMS)对数据进行统一的管理 和控制。 为用户提供了友好的接口。
数据库系统阶段特征图
应用1 应用2 …… 应用n
DBMS
数据库
有关数据库的基本术语
原子性 一致性 隔离性 持久性 加锁、日志文件、事务提交等等是常用 的技术。
客户程序-服务程序体系结构
系统运行时,一个进程(客户程序)发 出请求,另一个进程(服务程序)执行。 现代的软件往往采用客户程序-服务程 序体系结构(C/S结构)。 从系统配置上,服务程序通常安装在功 能强大的服务器上,而客户程序就放在 相对简单的PC机(客户机)上。
数据 数据模型 数据库 数据库管理系统 数据库系统

第1章数据库系统概述ppt课件

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背景 计算机主要用于科学计算 数据量小、构造简单,如高阶方程、曲线拟和
等。 外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带,没有磁盘等直接存取设备。 没有操作系统,没有数据管理软件 用户用机器指令编码,经过纸带机输入程序和
数据,程序运转终了后,由用户取走纸带和运
(1) 人工管理阶段〔续〕
特点: 没有公用的软件对数据进展管理,由运用程序
各地的计算机由数据通讯网络相联络。本地计算机 单独不能胜任的处置义务,可以经过通讯网络获得 其它DB和计算机的支持。
面向对象数据库系统
对象数据模型能完好地描画现实世界的数据构造, 能表达数据间嵌套、递归的联络。
具有面向对象技术的封装性和承继性的特点,提高 了软件的可重用性。
1.2 数据库系统根本概念
运用程序1 运用程序2
数据库管理系统 〔DBMS〕
数据库
运用程序n
数据库管理员 〔DBA〕
图1-1 数据库系统构造
3〕 数据库管理系统
〔Database Management System,简记为 DBMS〕
DBMS是位于用户与操作系统〔OS〕之间的 一层数据管理软件。
它为用户或运用程序提供访问DB的方法,包 括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。
数据处置是与数据管理相联络的,数据管理技术的 优劣,将直接影响数据处置的效率。
3)数据管理技术的开展
数据管理技术的开展,与计算机硬件、系统软 件及计算机运用的范围有着亲密的联络。 数据管理技术的开展阅历了人工管理、文件系统、 数据库阶段等阶段。
(1) 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学 计算,数据管理处于人工管理阶段,数据处置 的方式根本上是批处置。
1963年,美国Honeywell公司的IDS〔Integrated Data Store〕系统投入运转,揭开了数据库技术的序幕。

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数据库系统的性能优化
查询优化
对数据库查询进行优化,包括索引设计、查询语句优化等, 提高查询速度和效率。
硬件优化
根据数据库系统的负载和性能需求,对硬件资源进行合理 配置和优化,包括内存、CPU、存储等。
系统监控与调优
对数据库系统进行实时监控,发现性能瓶颈并进行调优,确保 数据库系统在高负载情况下仍能保持稳定和高效运行。
数据库系统将数据组织 成有逻辑关系的结构化 形式,方便用户进行查 询、更新和管理。
数据库系统允许多个用 户同时访问和操作数据 ,实现数据共享,提高 数据利用率。
数据库系统通过数据模 型和数据管理技术,使 数据与应用程序相互独 立,减少数据冗余和数 据不一致性。
数据库系统提供数据加 密、权限控制等安全机 制,确保数据不被非法 访问和篡改。
逻辑设计
逻辑模型转换
将概念模型转换为逻辑模型,如关系模型。
逻辑优化
根据数据库性能和功能需求,对逻辑模型进行优化。
物理设计
存储结构
设计数据库的物理存储结构,包括文件组织、存储路径等。
索引策略
根据查询需求,设计合适的索引策略以提高查询效率。
数据库实施与维护
数据导入与迁移
将数据从旧系统迁移到新设计的数据库系统中。
公共服务的开展。
02 数据库系统的基本概念
数据模型
概念模型
数据模型的一种,用于描述现实世界事物以 及事物之间的关系,常见的有实体-关系模 型和ER模型。
逻辑模型
数据模型的一种,用于描述数据结构、数据操作和 数据约束,常见的有层次模型、网状模型和关系模 型。
物理模型
数据模型的一种,用于描述数据存储和数据 访问方式,包括数据存储结构、数据存储路 径、数据访问方法等。

第1章 数据库系统概述PPT课件

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数据库技术的重要性 1、提出用数据结构
技术数,据是库计技算术机产科生学于的六重十要年分代支末。,从是产数图的生据表思到管示想今理数。天的据仅最之仅新间联系
40余年,却取得辉煌成就:
2、进行网状数据模
经历了三代演变:层次/网状系统、关系型系的统早、期新研一究代
数据库系统家族
造就了三位图灵奖turing award得主:Charles W.Bachman、E.F.Codd和James Gray
2020/8/18
Principle and Application of Database System
数据库技术的重要性
数据库是其它很多系统的核心或重要组成部 分,如:
MIS(Management Information System) 管理信息系统
DSS(Decision Support System)决策支持 系统,知识库,规则库,专家系统, 智 能数据库
Microsoft SQL Server 2000 Professional
2020/8/18
Principle and Application of Database System
学习方式
听课
课外
(预习、复习,看参考书、做相关习题和应用操作)
2020/8/18
Principle and Application of Database System
Principle and Application of Database System
C.W.Bachman E.F.Codd
James Gray
2020/8/18
Principle and Application of Database System

数据库系统ppt课件(完整版)pptx

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20世纪60年代后期出现了一种新 型的数据管理技术——数据库技 术,它解决了数据的组织、存储 和管理问题,实现了数据的共享
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 (DBMS)、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ,包括外模式、模式和内模式。其中,模 式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;外 模式是模式的子集,是用户与数据库的接 口;内模式是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方式。
用户自定义完整性
根据业务需求,设置自定义的约束条件,如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时,自动更新或删除相关 联的数据,保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据,后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据,可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份,防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限,限制对数据库 对象的访问和操作,确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问,以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
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所以可狭义地将现实世界看作 为各个事物、各个现象、各个单 位的实际情况,例如一个大学、 一个企业、一个工厂的仓库等。
一、现实世界的数据描述
现实世界
信息
计算机
对数据和信息的处理 是在计算机世界—— 数据世界完成的。
一、现实世界的数据描述
现实世界
信息
计算机
信息世界
信息世界是 现实世界在人们 头脑中的反映和 解释,是现实世 界的概念化。
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。
一、关系模型的基本概念
属性
课程关系C 课程号
课程名
学时
关系模式
属性值
C40100 数据结构 70 1
C40100 操作系统 80 2
元组1 元组2 元组3
关系 状态
C40200 计算机原理 60 关系模1 式名(属性名1,属性名2,…,属性名n) 关系模型:关系模式组成的集合
模型的转换,本质上
是对信息世界的进一
现实世界 步抽象,是信息世界
计算机
信息
的形式化和数据化, 反映了数据之间的联
系和数据的共性特征,
由此形成了由数据模
型描述的数据世界,
也即计算机世界。 DBMS支持的数据模型
概念化 抽象
信息世界 概念模型
形式化 转换
二、数据模型
数据模型是现实世界中的各种事物及各事物之 间的联系用数据及数据间的联系来表示的一种方法。
三、层次模型
系号
系名 系主任名 编制人数
教研室号 教研室名 教研室主任名 编制人数
……
教员编号 教员姓名 性别 出生年月 职称 专长1 专长2
图1.3 图1.2的层次模型中的部分1)结构清晰,容易理解; (2)结点间联系简单,记录之间的联系通过指 针来实现,查询效率较高。
数据操作:是一组对数据结构的任何实例执行的操
作集合,如 查询、插入、删除、修改,反映了数据 的动态特性。
数据约束:是对数据静态特征和动态特性的限定,
定义了相容的数据库状态的集合及可允许的状态变化, 保证了数据库中数据的正确、有效和安全。
二、数据模型
传统的数据模型分为(分类): 层次模型 网状模型 关系模型
◆ 优点:
在网状模型中,结点间的联系更具有任意性, 更能表示事物之间的复杂联系,更适合于描述客 观世界。
层次模型和网状模型是数据库发展过程中
最先使用的两种模型,但由于他们都有非常明显 的不足,已经被下一节我们将要讲的关系模型所 取代。
第1章 数据库系统概述
1.4 关系模型
一、关系模型的基本概念
学时 70 60 60 60 60 50 60
(c) 课程关系C 图1.7 用二维表格结构表示的关系示例
一、关系模型的基本概念
专业代码
课程号
S0401
C401001
S0401
C402001
S0401
C402002
S0401
C403001
S0402
C402001
S0402
C402002
S0402
C403001
一、现实世界的数据描述
现实世界
信息
通过对现实世界 中人们关心的“事物” 及其之间联系的概念
化抽象,形成了信息世 界中的概念模型。
计算机
概念化 抽象
信息世界 概念模型
一、现实世界的数据描述
现实世界
信息
计算机
概念化 抽象
DBMS支持的数据模型
信息世界 概念模型
形式化 转换
一、现实进向一D世B步M界讲S支,的持概数的念数模据据型描述
S0403
数据库系统原理及应用
第1章 数据库系统概述
(第二讲)
主要内容
1.3 数据描述与数据模型 1.4 关系模型
第1章 数据库系统概述
1.3 数据描述与数据模型
一、现实世界的数据描述
现实世界
信息
现实世界是存在于人们头脑之 外的客观世界。
现实世界既包括象宇宙、地 球、山脉、河流等一切自然存在 的实体和现象,也包括人类社会 进步与发展的演变过程和各种生 产活动。
四、网状模型
网状模型由满足如下条件的结点组成:
(1)至少有一个结点多于一个双亲结点; (2)至少有一个结点无双亲结点。
四、网状模型
A
B
E
H
J
C
F
D
G
K
图1.4 网状模型结构
四、网状模型
班级
社团
学生 图1.5 网状模型示例
四、网状模型
◆ 特征:
是用有向图结构来组织数据的数据模型。 网状数据模型中的每个结点也代表一种记录 类型。
一、关系模型的基本概念
学号
姓名
200401001 张华
200401002 李建平
200401003 王丽丽
200402001 杨秋红
200402002 吴志伟
200402003 李涛
200403001 赵晓艳
性别 出生年月 男 14-dec-82 男 20-aug-82 女 02-feb-83 女 09-may-83 男 30-jun-82 男 25-jun-83 女 11-mar-82
一个数据库的数据模型实际上给出了在计 算机系统上进行描述和动态模拟现实世界信息 结构及其变化的方法。
二、数据模型
?? 数据模型的定义
二、数据模型
数据模型:是一组面向计算机的概念集合, 由数据结构、数据操作、数据约束三部分组成:
数据结构:包括应用所涉及的对象、对象具有的特
征和对象间的联系。是对数据库静态特征的描述。
籍贯 北京 上海 上海 西安 南京 西安 长沙
专业代码 S0401 S0401 S0401 S0402 S0402 S0402 S0403
班级 200401 200401 200401 200402 200402 200402 200403
(a) 学生关系S 图1.7 用二维表格结构表示的关系示例
一、关系模型的基本概念
专业代码 专业名称 S0401 计算机科学 S0402 指挥自动化 S0403 网络工程 S0404 信息研究
(b) 专业关系SS
课程号 课程名 C401001 数据结构 C401002 操作系统 C402001 计算机原理 C402002 通信原理 C403001 计算机网络 C403002 信息安全技术 C404001 信息编码与加密
三、层次模型
层次模型由满足如下条件的结点组成:
(1)根结点:是唯一的一个无双亲结点。 (2)其它结点:有且仅有一个双亲结点。
三、层次模型
大学
学院 系
部、处 科
教研室
班级
图1.2 大学的行政管理机构层次模型
研究所 研究室
三、层次模型
特征:
是一种用树型(层次)结构来组织数据的数 据模型。
树中的每个结点代表一种记录类型。
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