第一章：数据库概述资料
数据库原理及应用教程电子教案
数据库原理及应用教程电子教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概述介绍数据库的基本概念、特点和作用解释数据库、数据库管理系统、数据库系统的区别与联系1.2 数据模型介绍数据模型的概念和作用讲解常见的数据模型，如实体-关系模型、关系模型等1.3 数据库设计讲解数据库设计的基本步骤和方法介绍实体-关系模型到关系模型的转换方法第二章：关系数据库2.1 关系数据库概述解释关系数据库的概念和特点讲解关系数据库的组成和结构2.2 关系操作介绍关系代数和SQL的基本操作讲解关系的插入、删除、查询等操作2.3 关系完整性讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束的概念和作用第三章：SQL语言3.1 SQL概述解释SQL语言的概念和作用讲解SQL语言的基本语法和组成3.2 数据定义讲解使用SQL语言创建、修改和删除表的操作3.3 数据操纵讲解使用SQL语言进行数据插入、删除和查询的操作第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述解释查询优化的概念和作用讲解查询优化的一般方法和策略4.2 查询优化技巧讲解如何使用索引、分区等技术来优化查询性能4.3 查询优化工具和策略介绍常用的查询优化工具和策略，如查询重写、代价估计等第五章：数据库安全与保护5.1 数据库安全概述讲解数据库安全的重要性介绍数据库安全的基本概念和技术5.2 访问控制讲解用户权限管理和角色权限控制的方法和策略5.3 数据库备份与恢复讲解数据库备份、恢复的方法和策略第六章：数据库事务管理6.1 事务概述解释事务的概念、特点和作用讲解事务的四大属性：ACID6.2 事务管理讲解事务的提交、回滚和保留点等操作介绍事务管理的方法和策略6.3 并发控制讲解并发控制的概念和作用介绍并发控制的方法和技术，如锁、乐观并发控制等第七章：数据库性能调优7.1 性能调优概述讲解数据库性能调优的概念和作用介绍性能调优的一般方法和策略7.2 查询优化讲解如何通过查询优化来提高数据库性能介绍常用的查询优化技术和工具7.3 数据库参数调优讲解如何调整数据库参数来优化性能介绍常用的数据库参数调优方法和策略第八章：数据库复制8.1 复制概述解释数据库复制的作用和分类讲解主从复制、双主复制等概念8.2 复制配置与管理讲解如何配置和管理工作站复制介绍复制监控和故障排除的方法8.3 数据同步与故障转移讲解数据同步的策略和方法讲解故障转移的策略和方法第九章：数据库并发控制9.1 并发控制概述解释并发控制的概念和作用讲解并发控制的目标和挑战9.2 锁机制讲解锁的概念、类型和操作介绍锁的实现方法和策略9.3 乐观并发控制讲解乐观并发控制的概念和原理介绍乐观并发控制的方法和策略第十章：数据库一致性与故障恢复10.1 一致性概述讲解数据库一致性的概念和作用介绍一致性的实现方法和策略10.2 故障恢复概述解释故障恢复的概念和作用讲解故障恢复的方法和策略10.3 事务日志和备份讲解事务日志的概念和作用讲解数据库备份、恢复的方法和策略第十一章：数据库设计和范式理论11.1 数据库设计原则讲解数据库设计的原则和步骤介绍实体-关系模型和关系模型的设计方法11.2 范式理论解释第一范式、第二范式、第三范式以及BCNF范式的概念和作用讲解如何将关系数据库进行规范化处理11.3 数据库设计案例分析通过案例分析讲解数据库设计的过程和方法第十二章：Web数据库技术12.1 Web数据库概述讲解Web数据库的概念和特点介绍Web数据库的架构和应用场景12.2 PHP与数据库交互讲解PHP访问数据库的基本方法介绍PHP数据库连接函数和SQL语句的编写12.3 AJAX与数据库交互讲解AJAX技术的基本概念和作用介绍如何使用AJAX与数据库进行交互第十三章：XML数据库13.1 XML数据库概述讲解XML数据库的概念和特点介绍XML数据库的存储和查询方法13.2 XML数据操作讲解XML数据的插入、更新和删除操作介绍XML数据的查询和索引方法13.3 XML数据库应用案例分析通过案例分析讲解XML数据库的应用和优势第十四章：大数据与NoSQL数据库14.1 大数据概述讲解大数据的概念、特征和挑战介绍大数据技术的应用场景和解决方案14.2 NoSQL数据库概述解释NoSQL数据库的概念和分类讲解NoSQL数据库的优势和局限性14.3 NoSQL数据库技术讲解流行的NoSQL数据库技术，如MongoDB、Cassandra等第十五章：数据库未来发展趋势15.1 数据库技术发展概述讲解数据库技术的发展历程和趋势介绍新型数据库技术的特点和应用场景15.2 分布式数据库讲解分布式数据库的概念和架构介绍分布式数据库的优势和挑战15.3 云计算与数据库讲解云计算与数据库的关系和应用介绍云计算数据库的架构和特点重点和难点解析本文主要介绍了数据库原理及应用教程的内容，包括数据库基础知识、关系数据库、SQL语言、数据库查询优化、数据库安全与保护、数据库事务管理、数据库性能调优、数据库复制、数据库并发控制、数据库一致性与故障恢复、数据库设计和范式理论、Web数据库技术、XML数据库、大数据与NoSQL数据库以及数据库未来发展趋势等十五个章节。
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。
中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理
中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理根据你提供的信息，我整理了《中等职业教材数据库应用基础(第三版)》第一章的笔记如下：第一章：数据库基础知识1. 数据库概述- 数据库是一种组织和管理数据的系统，可以按照特定的结构和方式存储、检索和处理数据。
- 数据库管理系统（DBMS）是管理和操作数据库的软件。
2. 数据库的组成要素- 数据库的组成要素包括数据、数据库模型、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员和数据库应用程序。
3. 数据库模型- 数据库模型是描述和定义数据、数据结构、数据关系、数据操作和数据约束的方式。
- 常见的数据库模型包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和面向文档模型。
4. 关系模型- 关系模型是最常用的数据库模型，采用表的形式表示数据，表之间通过关系建立联系。
- 表由行和列组成，每行表示一个记录，每列表示记录的一个属性。
5. 数据库管理系统（DBMS）- DBMS是管理和操作数据库的软件，提供数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）和数据查询语言（DQL）等功能。
- 常见的DBMS包括Oracle、MySQL、SQL Server等。
6. 数据库管理员- 数据库管理员负责数据库的设计、安装、配置、维护和管理等工作。
- 数据库管理员还负责数据库的备份和恢复、性能优化和安全管理等工作。
7. 数据库应用程序- 数据库应用程序是使用数据库存储和处理数据的应用软件。
- 数据库应用程序可以通过编程语言（如Java、C#）或者数据库查询语言（如SQL）进行开发。
8. 数据库的基本操作- 数据库的基本操作包括创建数据库、创建表、插入数据、查询数据、更新数据和删除数据等操作。
上述内容是第一章《数据库基础知识》的笔记整理，主要介绍了数据库的概述、组成要素、模型、数据库管理系统、数据库管理员、数据库应用程序以及数据库的基本操作等相关知识点。
希望对你有帮助！。
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）
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库基本概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识的概念及其关系1.2 数据库系统介绍数据库系统的组成及作用讲解数据库管理系统（DBMS）的功能和特点1.3 数据库设计与管理讲解数据库设计的原则和方法介绍数据库管理的基本任务和内容第二章：数据模型2.1 数据模型的概念解释数据模型的定义和作用介绍常见的数据模型分类2.2 关系模型讲解关系模型的基本概念和特点介绍关系代数和SQL语言的基本操作2.3 实体-关系模型讲解实体-关系模型的基本概念和表示方法介绍实体-关系模型的转换方法和步骤第三章：数据库的创建与管理3.1 数据库的创建讲解数据库创建的基本步骤和注意事项介绍常用的数据库设计工具和方法3.2 数据库的打开、关闭和删除讲解如何打开、关闭和删除数据库解释相关操作的含义和作用3.3 数据库表的管理讲解数据库表的创建、修改和删除介绍表结构的设计和优化方法第四章：数据操作与查询4.1 数据的基本操作讲解数据的添加、修改和删除操作介绍相关SQL语句的编写方法4.2 数据库查询讲解查询的基本概念和分类介绍SQL查询语句的编写方法和技巧4.3 高级查询技术讲解联接、子查询、聚合函数等高级查询技术介绍如何在实际应用中运用高级查询技术第五章：数据库的安全性与完整性5.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和重要性介绍SQL Server和MySQL等数据库的安全机制5.2 数据库完整性讲解数据库完整性的概念和作用介绍完整性约束的种类和实现方法5.3 数据库备份与恢复讲解数据库备份和恢复的概念和方法介绍常见的数据库备份策略和恢复场景第六章：事务管理6.1 事务的基本概念解释事务的定义、特点和重要性讲解事务的ACID属性6.2 事务控制讲解事务的控制方法，包括提交、回滚和终止介绍事务管理器的作用和事务隔离级别6.3 并发控制讲解并发控制的概念和必要性介绍常用的并发控制技术，如锁、乐观并发控制等第七章：数据库性能优化7.1 性能优化的基本概念解释数据库性能优化的目标和方法介绍性能监测和评估的工具和技术7.2 索引优化讲解索引的作用和分类介绍索引的设计和优化策略7.3 查询优化讲解查询优化的方法和技巧介绍查询优化器的工作原理和策略第八章：数据库Replication 和Partitioning 8.1 数据库复制讲解数据库复制的作用和类型介绍复制设置和维护的基本步骤8.2 数据库分区解释分区的作用和类型介绍分区表的设计和维护方法8.3 数据分区和复制的综合应用讲解如何在实际应用中结合使用数据复制和分区介绍相关的最佳实践和性能考量第九章：数据库触发器和存储过程9.1 触发器的基本概念解释触发器的定义和作用介绍触发器的类型和触发时机9.2 创建和使用触发器讲解如何创建、编辑和删除触发器介绍触发器的应用场景和示例9.3 存储过程的基本概念解释存储过程的定义和优点介绍存储过程的语法和调用方式第十章：数据库设计和范式理论10.1 数据库设计的基本原则讲解数据库设计的目标和原则介绍需求分析和逻辑设计的方法10.2 范式理论解释第一范式、第二范式和第三范式的概念讲解范式之间的关系和转换方法10.3 数据库设计实例分析分析实际数据库设计案例讲解如何应用范式理论进行数据库设计第十一章：数据库维护和备份策略11.1 数据库维护概述解释数据库维护的重要性介绍数据库维护的主要任务11.2 数据库备份策略讲解备份的类型和备份策略的选择介绍备份操作的执行和管理11.3 数据库恢复解释数据库恢复的概念和重要性讲解使用备份进行数据库恢复的步骤第十二章：数据库管理和维护的工具12.1 数据库管理工具介绍数据库管理工具的功能和种类讲解如何使用这些工具进行数据库管理和监控12.2 SQL Server Management Studio (SSMS) 讲解SSMS 的安装和界面布局介绍使用SSMS 进行数据库对象管理和维护的操作12.3 MySQL 命令行工具和图形界面工具讲解MySQL 的命令行操作介绍MySQL Workbench 等图形界面工具的使用第十三章：数据库性能监控和调优13.1 数据库性能监控解释性能监控的目标和重要性介绍性能监控的关键指标和工具13.2 数据库性能调优讲解性能调优的方法和技巧介绍使用查询优化器和其他工具进行性能调优的步骤13.3 性能调优案例分析分析实际的数据库性能问题讲解如何针对这些问题进行性能调优第十四章：数据库迁移和扩展14.1 数据库迁移讲解数据库迁移的概念和原因介绍数据库迁移的步骤和方法14.2 数据库扩展策略解释数据库扩展的目的和需求讲解数据库的水平扩展和垂直扩展方法14.3 云数据库服务介绍云数据库服务的概念和优势讲解如何使用云数据库服务进行数据库迁移和扩展第十五章：数据库安全性和合规性15.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和重要性介绍数据库安全策略的制定和实施15.2 用户权限和角色管理解释用户权限和角色的概念讲解如何设置和管理用户权限和角色15.3 数据合规性解释数据合规性的含义和重要性介绍数据合规性的实现方法和最佳实践重点和难点解析重点：数据库的基本概念、数据模型的理解、数据库的创建与管理、数据操作与查询、数据库的安全性与完整性、事务管理、数据库性能优化、数据库Replication 和Partitioning、数据库触发器和存储过程、数据库设计和范式理论、数据库维护和备份策略、数据库管理和维护的工具、数据库性能监控和调优、数据库迁移和扩展、数据库安全性和合规性。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库概述1.1 数据库基本概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、数据项、数据结构、数据模型等基本概念1.2 数据库系统结构介绍数据库系统的三级模式结构：模式、外模式和内模式解释映像和数据库管理系统（DBMS）的作用1.3 数据库设计与管理介绍数据库设计的原则和方法讲解数据库管理的基本任务和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组、域等解释关系运算：选择、投影、连接等2.2 关系数据库的规范化讲解函数依赖、码的概念介绍范式理论：第一范式、第二范式、第三范式等2.3 数据库设计方法讲解E-R模型向关系模型的转换方法介绍数据库设计的过程和步骤第三章：SQL语言及其应用3.1 SQL基本概念介绍SQL语言的组成部分：数据定义、数据操纵、数据查询、数据控制等解释SQL中的基本操作：创建表、插入数据、查询数据等3.2 数据库的增、删、改、查操作讲解SQL语言中数据的增加、删除、修改和查询的具体语法和操作步骤3.3 数据库的高级查询介绍SQL语言中的聚合函数、分组查询、排序等操作讲解子查询、连接查询等高级查询技术第四章：数据库安全与保护4.1 数据库安全性讲解数据库安全性的概念和意义介绍SQL语言中的权限管理和角色管理4.2 数据库完整性解释完整性约束的概念和作用讲解实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性等约束的实现方法4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份的方法和策略讲解数据库恢复的概念、原理和实现方法第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念、特点和架构讲解数据库应用系统的设计原则和方法5.2 数据库应用系统的设计与实现介绍数据库应用系统的设计过程：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等讲解数据库应用系统的实现步骤：数据库创建、应用程序开发、系统测试等5.3 数据库应用系统的案例分析分析实际数据库应用系统的案例，讲解其设计思路和实现方法第六章：事务管理6.1 事务基本概念介绍事务的定义、属性（ACID）解释事务的作用和事务日志的重要性6.2 事务控制讲解并发控制的概念和必要性介绍封锁机制、事务隔离级别和并发调度策略6.3 事务的持久化解释事务提交和回滚的过程讲解事务的持久化机制和事务崩溃后的恢复策略第七章：数据库性能优化7.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和基本方法解释查询优化器的作用和工作原理7.2 查询优化技术讲解索引、统计信息在查询优化中的作用介绍查询优化中的各种算法和策略，如规则优化、启发式优化等7.3 数据库性能监控与调整讲解数据库性能监控的工具和方法介绍性能调整的策略和技巧，包括索引调整、缓存管理、参数调整等第八章：分布式数据库与数据仓库8.1 分布式数据库系统介绍分布式数据库的概念、体系结构解释分布式数据库中的数据分片、复制和站点协调机制8.2 数据仓库与OLAP讲解数据仓库的概念、结构和组件介绍在线分析处理（OLAP）工具和多维数据模型8.3 数据挖掘与知识发现解释数据挖掘的概念、任务和过程介绍数据挖掘中常用的算法和技术，如分类、聚类、关联规则等第九章：数据库新技术与发展9.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用讲解云数据库服务模型和数据库即服务（DBaaS）9.2 物联网与数据库解释物联网的基本架构和数据库在物联网中的作用介绍物联网数据库的设计考虑和应用案例9.3 大数据技术与数据库讲解大数据的概念、特征和处理技术介绍大数据数据库解决方案和分布式文件系统如Hadoop的运用第十章：数据库项目实践10.1 项目需求分析讲解需求分析的方法和步骤解释如何从用户角度出发，明确项目需求和预期目标10.2 数据库设计介绍数据库设计的原则和方法讲解如何根据需求分析结果设计数据库模式和表结构10.3 数据库实施与测试解释数据库实施的过程和注意事项讲解数据库测试的目的和方法，以及如何评估测试效果10.4 项目维护与升级介绍数据库项目维护的内容和策略讲解数据库升级的原因和方法，以及如何处理升级过程中的问题重点和难点解析重点一：数据库基本概念和数据库系统结构数据库基本概念的掌握是理解数据库其他知识的基础。
数据库基础知识
1.1 数据库基本概念 1.1.3 数据模型
1、概念模型
实体的属性及其值
属性名称 属性值
学号 05001 05002 05003
姓名 张建国 李天明 王Байду номын сангаас春
性别 男 男 女
出生年月 1981.6 1980.3 1981.5
1.1 数据库基本概念 1.1.3 数据模型
1、概念模型
(3)实体型、实体值和实体集 属性的集合可以表示一种实体的类型，称为实体型，通 常使用实体名和试题属性名的集合来描述。同类型的实体 的集合称为实体集。实体值是实体的具体实例。 例如，对学生实体的描述：学生（学号，姓名，性别，出 生年月）。全体学生就是一个实体集。（05001，张建国， 男，1981.6）是实体集中的一个具体的学生或者是一个实体 值。
1.1 数据库基本概念 1.1.3 数据模型
1、概念模型
（4）实体间的联系 实体间的对应关系，它反映客观事物之间的相互联 系。例如，一个教师可能教几门不同的课程，而每一门 课程又有可能有若干个不同的学生选修。 实体间的联系： ① 一对一的联系 简记为1:1。含义：如果实体A中的任一 实体最多与实体B的一个实体相对应（相联系），反之， 若实体B中的任一实体也最多与实体A中的一个实体相 对应，则称A与B是一对一的关系
1.1 数据库基本概念 1.1.2 数据管理的发展历史
2、文件系统阶段
优点：数据以文件形式保存， 优点：数据以文件形式保存， 与程序独立，且可多次存取。 与程序独立，且可多次存取。 缺点： 缺点： 数据文件是无结构的数据集合， 存在， 数据文件是无结构的数据集合，只能反映客观事物的 存在， 不能反映各事物间的联系。 不能反映各事物间的联系。 数据和应用程序互相依赖，数据文件由程序生成， 数据和应用程序互相依赖，数据文件由程序生成，数 据存取 由程序完成， 意义。 由程序完成，离开所依赖的程序则失去 意义。 服务与不同程序的数据文件互相独立， 共享。 服务与不同程序的数据文件互相独立，无法实现数据 共享。 一个应用程序所对应的数据文件不能为另 一个 程序使 数据冗余大。 用。数据冗余大。 应用程序编制较繁烦，缺乏对数据正确性、安全性、 应用程序编制较繁烦，缺乏对数据正确性、安全性、 保密性 的有效控制手段。 的有效控制手段。
第1章 数据库概述
第1章数据库概述数据库技术是数据管理的技术，是计算机应用从科学计算进入数据处理的一个划时代的转折。
近年来数据库技术发展迅速，各种应用领域对数据管理的需求越来越多，各种信息系统都离不开数据库的支持。
因此，数据库已成为信息社会的重要基础设施。
数据库技术是一门综合性的软件技术，是使用计算机进行各种信息管理的必备知识。
数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据，是当代计算机科学的重要组成部分。
本章主要介绍数据库技术的基本概述，包括数据库的发展历史、概念描述以及体系结构介绍，是数据库知识中最基本的部分。
1.1 数据库系统基本概述数据库系统应用示例1.航空售票系统（最早使用数据库技术）●包括信息：座位预定信息：座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息：票价、折扣、有无等●主要功能：查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其他飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等●任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。
●通过这些数据，可以统计出经常坐某一航班的乘客信息，并为这些乘客提供优惠●系统特点：数据庞大，人工不能提供及时、准确服务2.超市管理系统●包括信息：商品信息：品名、规格、产地、类别、单位、单价等供应商信息：供应商名、地址、联系人、住址、电话等销售信息：商品、数量、单价、金额、销售日期、收款人、折扣等收款人信息：姓名、小组、性别、年龄、电话、地址、身份证等●主要功能：查询：某类商品信息、供应商信息、某类商品销售情况、畅销商品、商品销售金额等更新：登记商品信息、供应商信息等●对存储有上万种商品的超市，每天有数百万销售记录，信息统计量大、人工操作不准确3.图书管理系统●包括信息：图书信息：书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等作者信息：姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等出版社信息：名称、地址、社长、成立日期等读者信息：姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等1.1.1 数据库技术的发展历史从数据管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
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– 根据语义画出E-R图
2020/6/10
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、 数据模型
• E-R图注意事项：
– 实体是“型”的概念 – 有实体一定要有属性 – 实体间一定要有联系 – 联系可有属性 – 联系只存在实体之间或实体内部
2020/6/10
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、 数据模型
• 数据库系统（Database System, DBS）
– 在计算机系统中引入数据库后的实际可运行的存储、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。
2020/6/10
福州大学阳光学院计算机工程系
14
一、数据库基本概念
DB
DBMS及其 开发工具
DBS 组成要素
数据库管 理员(DBA)+
间的联系
2020/6/10
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、 数据模型
• 数据模型分类
– 概念模型（信息模型）
• 按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计
– 结构模型（组织模型）
• 按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS实现
2020/6/10
福州大学阳光学院计算机工程系
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三、 数据模型
福州大学阳光学院计算机工程系
30
• 基本概念
2020/6/10
三、 数据模型
模型 数据模型
福州大学阳光学院计算机工程系
概念模型
结构模型
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三、 数据模型
• 模型
– 现实世界特征的模拟和抽象
• 数据模型
– 现实世界数据特征的抽象，是数据库系统的核心和基础 – 对客观事物及其联系的数据描述，反映实体内部和实体之
– 试画出表示科、医生、病房、病人、护理人员及其联系的E-R图
2020/6/10
福州大学阳光学院计算机工程系
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• 作业：
三、 数据模型
– 图书馆有若干书籍，每本书都由一个作者负责编写，每个作者编 写若干本书；每本书都按类别放在某个书屋，每个书屋摆放若干 本书；每个学生可以借阅不同的书籍，同一本书可以由不同的的 学生借阅，每个学生借阅每本书籍都有借阅时间；图书馆有若干 管理员，每个管理员负责一个书屋，每个书屋只由一个管理员负 责；管理员其中一员是组长，负责所有管理员的工作安排
• 从现实世界到机器世界过程 信息世界
（概念模型）
抽象
转换
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现实世界 描述 机器世界
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三、 数据模型
• 数据模型组成要素
静态 描述
数据结构 完整性约束
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数据操作
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动态 描述
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三、 数据模型
• 数据模型应满足的三个要求
用户
应用程序
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一、数据库基本概念
用户
应用系统
用户
应用开发工具
DBMS 操作系统
数据库管理员
数据库
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一、数据库基本概念
• 例如：阳光学院教务信息系统
– 数据库：教务数据库
– 操作系统：Windows
– 数据库管理系统：Oracle
– 数据库管理员：网络中心人员
– 用户：办公人员，学生，教师等
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一、数据库基本概念
DMBS
数据库系 统的地位
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应
操
用应
硬 件
作 系 统
编 译 系
开 发 工 具
用 系 统
统
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第一章 数据库概述
• 数据库基本概念 • 数据管理技术的产生和发展 • 数据模型 • 数据库系统结构
– 描述事物的符号记录
• 学生档案中的某条记录：
– 李明，男，21岁，计算机系学生，是校 足球队的一员
图像
文字
声音
记录
– （李明，男，21，计算机系，校足球队）
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4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、数据库基本概念
• 数据库（DataBase，DB）：长 期储存在计算机内的、有组织 的、可共享的大量的数据集合。
DB
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二、 数据管理技术的产生和发展
• 数据库系统阶段
– 特点
• 数据结构化
与文件系统的根本 区别
• 数据的共享性高，冗余度低，易扩充
• 数据的独立性高
• 数据由DBMS统一管理和控制
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二、 数据管理技术的产生和发展
DataBase
Data Data Data
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第一章 数据库概述
• 数据库管理系统（Database Management System, DBMS）
– 一种位于用户应用程序与操作系统软件之间的实现对数据进 行管理和维护的系统软件
– Oracle、Microsoft SQL Server、 Microsoft Access、Visual FoxPro、 SYBASE、DB2、MySQL，……
于两个1：n
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三、 数据模型
• 例题：
– 假设一个学生可选多门课程，而一门课程又有多个学生选修， 学生选修每门课程均有成绩；一个教师可教多门课程，一门 课程只由一个教师讲授；一门课程有唯一的教材，一本教材 只适用于一门课程；有一个学生负责组织所有学生
应用程序2
存取方法
文件1 文件2
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应用程序n
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文件n
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二、 数据管理技术的产生和发展
• 文件系统阶段 （20世纪50年 代—60年代）
A1
新书入库
A2
读者增删
A3
图书出纳
A4
催还通知
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书目文件
读者文件
出借文件
图书文件管理系统
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二、 数据管理技术的产生和发展
• 文件系统阶段
– 特点
• 数据可长期保存 • 由文件系统管理数据 • 数据共享性差，冗余度大 • 数据的独立性差
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二、 数据管理技术的产生和发展
• 数据库系统阶段（20世纪60年代末以来）
应用程序1
应用程序2
DBMS
– 如，学生登记表
学号
姓名
性别
年龄
240001
李明
男
21
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三、 数据模型
• 关系模型特点
– 用户使用简单 – DBMS复杂 – 易于设计、实现、维护 – 不依赖于导航式的数据访问系统，数据结构的变化不会影响对数
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一、数据库基本概念
数 据 库 管 理 系 统 软 件
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Oracle
Microsoft SQL
Server
最早商品化的一个关系型数据库管 理系统，也是应用广泛、功能强大 、具有客户机/服务器架构的数据库 管理系统。
典型的具有C/S体系架构的关系型数 据库管理系统，使用Transact-SQL （T-SQL）语句在服务器和客户机 之间传送请求和回应。
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三、 数据模型
• E-R图表示法（实体-联系表示法） 实体
属性
• 实体之间的联系
–1 ： 1 –1 ： n – m： n
联系
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三、 数据模型
• 实体之间的联系
– 说明
• 两个以上的实体间存在着以上三种联系（供应商，项目，零件） • 同一实体集内部的各实体间也存在这三种联系（职工，领导） • 三种联系中，1：n是基本联系，1：1是1：n的特例，m : n等价
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二、 数据管理技术的产生和发展
• 数据库技术的发展阶段
人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段
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二、 数据管理技术的产生和发展
• 人工管理阶段 (20世纪50年 代中期以前)
应用程序1 应用程序2
数据集1 数据集2
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应用程序n
数据集n
较真实地 模拟
现实世界
易被人们 理解和接受
便于在 计算机 上实现
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三、 数据模型
• 概念模型的表示方法
– E-R图表示法
– IDEF1x
– ODL对象定义语言
– OMT（面向对象建模技术）
– UML（统一建模语言）
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• E-R图设计原则
真实性 避免冗余 简单性
恰当性
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