计算机导论-第6章 数据库系统及其应用

数据库
数据库系统的组成
应用 程序 应用 程序 应用 程序 数据库管理员
数据库管理系统
用户
数 据 库
用户 用户
6.1.2 数据管理技术的发展
计算机数据管理大致经历了如下四个阶段： 1 人工管理阶段。数据与程序不具有独立 性；数据不长期保存；系统中没有对数据 进行管理的软件。 2 文件系统阶段。程序与数据有了一定的 独立性，程序和数据分开存储，有了程序 文件和数据文件的区别数据文件可以长期 保存。但数据冗余度大；缺乏数据独立性； 数据无集中管理。
〖例6-1〗使用SQL语句建立学生表S、课程表 C和学生选课成绩表SC。 解：（2）创建基本表C： CREATE TABLE C （ 课 程 号 CHAR （ 4 ） NOT NULL，课程名 CHAR（4）NOT NULL， 教师 名 CHAR（8）， PRIMARY KEY （课程号） ）
〖例6-1〗使用SQL语句建立学生表S、课程表C 和学生选课成绩表SC 解：（3）创建基本表CS： CREATE TABLE SC（学号 CHAR（4）NOT NULL， 课程号 CHAR（4）NOT NULL，成绩 CHAR（8） SMALLINT， PRIMARY KEY （学号，课程号） FOREIGN KEY （学号）REFERENCES S（学号）， FOREIGN KEY (课程号)REFERENCES C（课程号）， CHECK (成绩 IS NULL)OR(成绩 BETWEEN 0 AND 100））

(2) 概念结构设计 1) 实体关系模型 (Entity – Relationship model，E-R) E-R模型简称E-R图。它 是描述概念，建立概念模型的使用工具。 图中用矩形表示实体，用菱形表示实体之 间的联系，用椭圆表示属性，用直线表示 各部分的联系。确定实体和属性，确定关 系类型，画出各局部 E-R 图。 下图所示为学校信息管理系统的学籍管理 局部E-R图。
3）分析整理 分析的过程是对所收集 到的数据进行抽象的过程。 4）画数据流图 在系统分析中通常采 用DFD来描述系统的数据流向和对数据的处 理功能。
5）建立数据字典（DD， Data Dictionary ） 除了一套DFD外，还要从原始的数据资料中 分析整理出下述数据信息：数据元素的名 称、同义词、性质、取值范围、提供者、 使用者、控制权限、保密要求、使用频率、 数据量、数据之间联系的语义说明、各个 部门对数据的要求及数据处理要求等。并 把这些资料用非专业术语与用户交流。
新和视图等操作方法。
了解分布式数据库、多媒体数据库、并行
数据库、演绎数据库系统、主动数据库和
数据仓库的功能、特点和主要实现技术。
了解数据库技术的应用领域。
6.1

数据库系统的基本概念
当今社会已经进入信息时代，计算机技术被
应用于人们生活的各个方面，人们需要对大量的
数据进行加工处理，因此，需要利用先进的数据 库技术来完成对数据的处理并获得对领导决策提
一个关系的逻辑结构是一张二维表,关系在 磁盘上以文件形式存储,每个字段(属性)是表中 的一列,每个记录是表中的一行。在数据库中所 存储的的这些数据之间一般都有一定的关系。例 如在人才库中,性别、年龄等数据都依赖于姓名, 离开了具体的姓名,这些数据毫无意义。
关系运算 关系运算包括，集合运算的“并”、“差”、 “交”运算和专门的 “选择”、“投影”、 “联接” 等关系运算。
3 数据库运行控制功能 包括数据的完 整性控制、数据库的并发操作控制、数 据的安全性控制、数据库的恢复。 4 数据字典 数据字典 DD （Data Dictionary）中存放着对实际数据库各 级模式所作的定义，即对数据库结构的 描述这些数据是数据库系统中有关数据 的数据，称为元数据（ metadata ）。
局部E-R图
4. 数据库实施
(1) 原始数据输入 由于数据库的数据量很大，一般是通过系统 提供的实用程序或自编的专门录入程序输入 原始数据。输入数据之前应当建立严格的数 据录入和检验规范，设计完善的数据检验与 校正程序，确实保证数据的质量。 (2) 数据库运行和维护
6.2.5 结构化查询语言SQL概述
数据库系统的定义(续）
数据库管理员（Data Base
Administrator ，DBA）：是对数据库进行规 划、设计、协调、维护和管理的IT技术人员。 数据库应用程序：是使用数据库语言开发的、 能够满足数据处理需求的应用程序。 用户：用户可以通过数据库管理系统直接操 纵数据库，或者通过数据库应用程序来操纵
浙江中医学院
基础医学系
计算机科学系
药学系
软件技术教研室
网络技术教研室
硬件技术教研室
计算机系学生办 公室
2．网状模型 网状模型的特点是：可以有一个或一个以上
网状模型（网络模型）是用网络结构表示数 的根结点；至少有一个子结点有两个或两个以
上的父结点。 据间的多个从属关系。它的表现形式如图所示
浙江中医学院
1. 数据定义语言（DDL）： 定义和标识数据库的逻辑结构和物理结构，并给出
其唯一的命名 描述各类模式及它们之间的映象。 描述每一个基本数据项的基本特征。 描述安全控制方式和完整性约束条件。 定义数据结构和子结构之间的映象。 2.数据操纵语言（DML）：用来描述用户对数据库进 行的各种操作，包括数据的录入、修改、删除、查 询、统计、打印等。
结构化查询语言（Structured Query Language, SQL）：是一种基于关系代数和关 系演算的的数据操纵语言，目前一般都采用 SQL作为共同的数据操纵语言和标准接口，是 数据库领域的一种主流语言。 SQL的特点 功能的一体化 语法结构的统一性 高度的非过程化 语言的简洁性
SQL的功能 数据定义功能 数据操纵功能 数据控制功能
嵌入式功能
6.3 1
SQL的数据定义操作－定义基本表
定义基本表
基本表定义语句的一般形式： CREATE TABLE <基本表名> （<属性名1> <数据类型1>[NOT NULL]， [<属性名2> <数据类型2>[NOT NULL]], ... [<完整性约束>]）
〖例6-1〗使用SQL语句建立学生表S、课程表C 和学生选课成绩表SC。 解：（1）创建基本表S： CREATE TABLE S(学号 CHAR(4)NOT NULL,姓名 CHAR(8)NOT NULL ， 年 龄 SMALLINT ， 性 别 CHAR（2），系别 CHAR（20），PRIMARY KEY （学号））
4．面向对象模型 面向对象模型主要用于面向对象的数据库中。 在面向对象模型中的基本概念是对象和类。 每个对象有一个惟一的名称，在对象内部封 装了对象所具有的属性和对象能执行的方法。 类是对具有相同属性和方法的所有对象的一 个抽象，类有四个主要的性质：封装性、继 承性、多态性和重载。
6.1.5
数据库语言
数据库阶段。避免了以上两阶段的缺点， 实现数据共享，减少数据冗余；采用特定的 数据模型；具有较高的数据独立性；有统一 的数据控制功能。 4 高级数据库阶段(分布式数据库系统阶段) 分布式数据库是一个逻辑上统一、地域上分 布的数据集合，是计算机网络环境中各个结 点局部数据库的逻辑集合。由于分布式数据 库管理系统具有分布、透明、局部自治与集 中控制相结合的特点，它的可靠性、可用性； 灵活性更好，管理效率更高。
行管理的软件系统，它是数据库系统的重要组成 部分和核心，由数据库、数据库管理系统、数据 库管理员、数据库应用程序以及用户五部分组成。 数据库（Data Base，DB）：是统一管理的相关 数据的集合。 数 据 库 管 理 系 统 （ Data Base Management System， DBMS）：是对数据库进行管理的软件， 它是数据库系统的核心。
万元”等都是具体的数据，上面的一条销
售业绩信息正是由这些数据共同来传递完
成的。
3．数据处理
数据处理是指对各种类型的数据进行收集、 分类、存储、排序、检索、加工和传输等 操作过程。通过对数据的处理操作，可以 从中获得有价值的、对用户的决策起作用 系统：是在数据库系统中实现对数据进
3
6.1.3
应用 程序A1
数据库系统的体系结构
应用 程序A2 应用 程序B1 应用 程序C1 应用 程序C2
外模式A
外模式B
外模式C 外模式/概念模式映象
概念模式 概念模式/内模式映象
内模式
数据库
6.1.4 1
数据库管理功能
数据库管理系统的功能
数据库定义功能 数据库操纵功能 数据库事务管理功能
事物的存在方式或运行状态的反映的组合。
例如，“环球公司2005年的年销售额为980
万元”，当人们听到这句话时，就获得了关
于 环球公司在2005年的销售业绩方面的一
个信息。
2．数据
数据是记录信息的物理符号，是表达和传
递信息的工具。例如，在上面的例子中，
“美华销售公司”、“2003年”、“980
课程号 20010203 20050405 20050421 20050423 20050419 20020108 20020215 高等数学 基于 ACCESS 数据库设计 专业英语 关系型数据库原理 ORACLE 数据库系统设计 模拟电子技术 单片机原理 课程名称 学时数 140 64 54 48 72 84 64 学分 4 3 2.5 2 3.5 4 3
3. 数据库设计
建立一个完整的数据库需要完成以下几步工作。 (1) 数据库设计 1）需求分析 通过大量访问、调查用户和 潜在用户后，形成文档资料。资料至少包括， 各项业务的数据流图（Data Flow Diagram， DFD）及有关说明和对各类数据描述的集合， 即数据字典（DD）。 2）收集资料 收集资料工作是数据库设计 人员和用户共同完成的任务。强调各级用户的 参与。