数据库系统概论王珊版数据库技术发展概述
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp3-1
课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit)
学生选课表：SC(Sno,Cno,Grade)
Student表
学 号 Sno
姓 名 Sname
性 别 Ssex
年 龄 Sage
所在系 Sdept
200215121 200215122 200215123 200515125
李勇 刘晨 王敏 张立
查询教师的姓名、职称、应发工资
查询教师的姓名、职称、应发工资 π姓名，职称，应发工资（教师⋈工资）
查询学分大于3的所有课程名称、及其对应的授课 老师姓名和老师所在的系名
查询学分大于3的所有课程名称、及其对应的授课 老师姓名和老师所在的系名 π课程名称，姓名，系名称（σ学分>3（系部⋈教师⋈ 授课⋈ 课程））
3.4.3 嵌套查询
3.4.4 集合查询
3.4.5 Select语句的一般形式
3.4.1 单表查询
查询仅涉及一个表：
一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句
一、 选择表中的若干列
查询指定列
男 女 女 男
20 19 18 19
CS CS MA IS
Course表
课程号 Cno
1 2 3 4 5 6 7
课程名 Cname
数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言
先行课 Cpno
5 1 6 7 6
学分 Ccredit
4 2 4 3 4 2 4
SC表
学号 Sno
语言简洁，易学易用
SQL语言的动词非常少，主要包括：
数据库系统概论(第四版)_王珊 萨师煊_chp10
An Introduction to Database System
静态转储
在系统中无运行事务时进行的转储操作 转储开始时数据库处于一致性状态 转储期间不允许对数据库的任何存取、修改活动 得到的一定是一个数据一致性的副本 优点：实现简单 缺点：降低了数据库的可用性
转储必须等待正运行的用户事务结束 新的事务必须等转储结束
An Introduction to Database System
3. 隔离性
对并发执行而言 一个事务的执行不能被其他事务干扰 一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离 的 并发执行的各个事务之间不能互相干扰
An Introduction to Database System
T1 ① 读A=16 ② ③ A←A-1 写回A=15 ④
An Introduction to Database System
一致性与原子性 银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B。 定义一个事务，该事务包括两个操作
A A=A-1 B=B+1 B
这两个操作要么全做，要么全不做
• 全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。 • 如果只做一个操作，数据库就处于不一致性状态。
数据转储（backup） 登录日志文件（logging）
2. 如何利用这些冗余数据实施数据库恢复
An Introduction to Database System
10.4.1 数据转储
一、什么是数据转储 二、转储方法
An Introduction to Database System
一、什么是数据转储
故障的种类
事务内部的故障 系统故障 介质故障 计算机病毒
An Introduction to Database System
数据库系统概论(第四版)_王珊萨师煊chp7-2
数据抽象
抽象是对实际的人、物、事和概念中抽取所 关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把 这些特性用各种概念精确地加以描述。
概念结构是对现实世界的一种抽象
An Introduction to Database System
数据抽象（续）
三种常用抽象
1. 分类（Classification）
视图的集成（续）
逐步集成
用累加的方式一次集成两个分E-R图
An Introduction to Database System
视图的集成（续）
集成局部E-R图的步骤
1. 合并 2. 修改与重构
An Introduction to Database System
视图的集成（续）
An视图集成 to Database Introduction System
逐一设计分E-R图（续）
分E-R图的框架
An Introduction to Database System
逐一设计分E-R图（续）
参照第二层数据流图和数据字典，遵循两个准则，进
行如下调整：
(1) 订单与订单细节是1∶n的联系 (2) 原订单和产品的联系实际上是订单细节和产品的联 系。 (3) 图7.21中“发票主清单”是一个数据存储，不必 作为实体加入分E-R图
概念结构（续）
描述概念模型的工具
E-R模型
An Introduction to Database System
7.3 概念结构设计
7.3.1 概念结构
7.3.2 概念结构设计的方法与步骤 7.3.3 数据抽象与局部视图设计 7.3.4 视图的集成
An Introduction to Database System
数据库系统概述(第四版)王珊萨师煊第8章数据库编程
8.1 嵌入式SQL
8.1.1 嵌入式SQL的处理过程 8.1.2 嵌入式SQL与主语言的通信 3. 不使用游标的SQL语句 4. 使用游标的SQL语句 5. 动态SQL 6. 小结
An Introduction to Database System
/*嵌入式SQL*/
SET Sage = :NEWAGE
WHERE CURRENT OF SX ;
}
/*对当前游标指向的学生年龄进行更新*/
}
EXEC SQL CLOSE SX;
/*关闭游标SX不再和查询结果对应*/
EXEC SQL COMMIT WORK;
/*提交更新*/
EXEC SQL DISCONNECT TEST;
/*定义SQL通信区*/
An Introduction to Database System
程序实例（续）
int main(void)
/*C语言主程序开始*/
{
int count = 0;
char yn;
/*变量yn代表yes或no*/
printf("Please choose the department name(CS/MA/IS): ");
8.1.2 嵌入式SQL语句与主语言之间的通信
❖ 将SQL嵌入到高级语言中混合编程，程序中会含有两种不 同计算模型的语句 SQL语句
➢ 描述性的面向集合的语句 ➢ 负责操纵数据库
高级语言语句
➢ 过程性的面向记录的语句 ➢ 负责控制程序流程
它们之间应该如何通信？
An Introduction to Database System
数据库系统概论笔记_王珊版
第一章1.数据库的四个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统。
数据：是数据库中存储的基本对象。
描述事物的符号称为数据。
数据库：是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
数据库管理系统：是计算机的基础软件。
数据库系统：是由数据库、数据库管理系统、应用程序和人组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
2.数据处理和数据管理。
数据处理：指对各种数据进行手机、存储、加工和传播的一系列活动的总和。
数据管理：指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护。
3. 数据独立性。
物理独立性：指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。
逻辑独立性：指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。
4. 数据模型--- 是对现实世界数据特征的抽象（现实世界的模拟）。
数据模型是数据库系统的核心和基础。
概念模型：信息模型，按照用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计逻辑模型：按照计算机系统的观点对数据建模。
物理模型：描述数据在计算机内部的表示方式和存取方法。
数据模型组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件。
5.信息世界中的基本概念。
实体：客观存在并可相互区别的事物。
属性：实体所具有的某一特征。
码：唯一标识实体的属性集。
联系：失误内部以及事物之间是有联系的。
实体内部的联系通常是指组成实体的个属性之间的联系，实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等各种类型。
6.数据完整性约束条件。
实体完整性：检查主码值是否唯一，检查主码的各个属性是否为空。
实体完整性在创建表时用primary key 主键来定义。
参照完整性：检查增删改时检查外码约束。
在创建表时用外码foreign key 短语定义。
用户定义完整性：创建表中定义属性的同时，可以根据应用要求定义属性上的约束条件，即属性值限制。
列值非空（not null ）、列值唯一（unique ）、检查列值是否满足一个条件表达式（check 短语）7.数据库系统的模式。
数据库系统概论王珊第5版PPT第2章
数据字典用于描述数据库中各种对象的属性，如数据表、数据列、数 据类型等。
02
数据模型
数据模型的概念和组成
概念
数据模型是用来抽象表示现实世界中 数据和数据间关系的一种工具，它为 数据组织、存储、检索和使用提供了 统一的方法和框架。
组成
数据模型通常包括数据结构、数据操 作和数据约束三个部分。
概念模型
数据完整性有助于防止错误的数据输入和输出，从而确保应用程序和用户 能够信任数据库中的数据。
数据完整性约束条件
实体完整性 域完整性 参照完整性
用户定义的完整性
确保数据库中的每条记录都是唯一的，通常通过主键约束来实 现。
限制数据列中的数据类型、格式和范围，通常通过数据类型、 约束和检查约束来实现。
维护表之间的关系，确保引用数据的准确性和一致性，通常通 过外键约束来实现。
数据组织方式
层次结构
数据按照树形结构进行组织，类似于文件系统的目录结构，适合 于表示具有层次关系的数据。
网状结构
数据之间存在复杂的链接关系，类似于早期的数据库系统中的记录 指针，适用于表示复杂的数据关系。
关系结构
数据以表格的形式进行组织，每个表格包含若干行和列，适用于表 示具有明确关系的数据。
数据字典
数据存储方式
01
02
03
磁盘存储
利用磁盘阵列技术，将数 据分散存储在多个磁盘中， 以提高数据存储的可靠性 和访问性能。
内存存储
将数据存储在内存中，实 现快速的数据读写访问， 适用于需要高性能的应用 场景。
分布式存储
将数据分散存储在多个节 点上，以提高数据存储的 可扩展性和容错性，适用 于大规模数据存储场景。
数据库系统概论王珊 第5版ppt第2章
数据库系统概论笔记(萨师煊王珊版)
数据库技术总结数据(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、图象、声音等数据的特点：数据与其语义是不可分的数据库(Database,简称DB)：是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合数据库的特征：⏹数据按一定的数据模型组织、描述和储存⏹可为各种用户共享⏹冗余度较小⏹数据独立性较高⏹易扩展数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
DBMS的用途：科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据DBMS的主要功能：数据库的运行管理保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用发生故障后的系统恢复⏹数据库的建立和维护功能(实用程序)数据库数据批量装载数据库转储介质故障恢复数据库的重组织性能监视等数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
⏹数据库系统的构成⏹由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。
⏹数据管理⏹对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
⏹数据模型应满足三方面要求⏹能比较真实地模拟现实世界⏹容易为人所理解⏹便于在计算机上实现⏹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。
⏹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。
⏹数据结构⏹对象类型的集合数据结构是对系统静态特性的描述⏹两类对象⏹与数据类型、内容、性质有关的对象⏹与数据之间联系有关的对象⏹数据操作⏹对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作及有关的操作规则⏹数据操作的类型⏹检索⏹更新（包括插入、删除、修改）⏹数据模型对操作的定义⏹操作的确切含义⏹操作符号⏹操作规则（如优先级）⏹实现操作的语言⏹数据操作是对系统动态特性的描述。
数据库系统概论王珊最新版数据库技术发展概述PPT课件
2021
7
由数据库技术与信息与通信技术相结合衍生出来的新技术有很多比如分布式数据库并行数据库基于人工智能的各类知识库多媒体数据库移动数据库web数据库等2021一数据库技术发展的历史回顾第一代数据库系统
数据库技术发展概述20211源自一、数据库技术发展的历史回顾
• 数据库技术产生于20世纪60年代，至今有近60年的历史了。目前 已发展成了一门内容丰富的前沿学科，而且还带动了一个巨大的 软件产业。它是计算机科学技术发展最快的领域之一，也是应用 最为广泛的技术之一，它已成为计算机信息系统与智能应用系统 的核心技术和重要领域。
2021
3
一、数据库技术发展的历史回顾
• 数据库系统发展的特点 • 数据模型的发展：由层次、网状、关系模型，演变到目前的面 向对象、XML、RDF等数据模型； • 数据库技术与相关技术相结合：分布式数据库、并行数据库、 基于人工智能的各类数据库（演绎数据库、知识数据库、主动 数据库等）、多媒体数据库、模糊数据库、移动数据库、Web 数据库等； • 面向应用领域的数据库新技术：数据仓库、工程数据库、统计 数据库、空间数据库、科学数据数据库等等。
• 各类技术的相互借鉴、融合和发展是未来数据管理领域的发展趋势， 当前比较热门的大数据管理就是一个很典型的例子。
2021
6
三、大数据管理
• 大数据是指无法在可容忍的时间内用现有的IT技术和软硬件工具对其 进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。通常被认为是PB （103TB）或EB（1EB=106TB）或更高数量级的数据，包括结构化的、 半结构化的和非结构化的数据。
• 大数据的特征 • 巨量、多样、快变、价值等
• 大数据的研究跨越信息科学、社会科学、网络科学、心理学、经济学 等诸多领域。
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• NewSQL技术：NoSQL的扩展。 • 各类技术的相互借鉴、融合和发展是未来数据管理领域的发展趋
势，当前比较热门的大数据管理就是一个很典是指无法在可容忍的时间内用现有的IT技术和软硬件工具对 其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。通常被认为是 PB（103TB）或EB（1EB=106TB）或更高数量级的数据，包括结构化 的、半结构化的和非结构化的数据。
数据库技术发展概述
一、数据库技术发展的历史回顾
• 数据库技术产生于20世纪60年代，至今有近60年的历史了。目前 已发展成了一门内容丰富的前沿学科，而且还带动了一个巨大的 软件产业。它是计算机科学技术发展最快的领域之一，也是应用 最为广泛的技术之一，它已成为计算机信息系统与智能应用系统 的核心技术和重要领域。
二、数据管理技术的发展趋势
• 大数据给数据管理、数据处理和数据分析提出了全面挑战 • 数据管理技术的发展与展望
• NoSQL技术：是指非关系型的、分布式的、不保证满足ACID （事务的四大特征：原子性、一致性、隔离性、耐久性）特征 的一类数据管理系统；
• NoSQL技术的主要代表：Google于2004年发布的MapReduce技 术，它主要包括三个方面的内容，即高度容错的分布式文件系 统、并行编程模型和并行执行引擎；
二、数据管理技术的发展趋势
• 数据管理技术面临的新挑战 • 数据类型多样化且异构：结构化数据、半结构化和非结构化数 据； • 数据处理和应用需求巨大：已从数据仓库中结构化的海量数据 的多维分析发展到了对海量非结构化数据的复杂分析和深度挖 掘； • 对计算机硬件技术提出了更高的要求：多核、大内存、集群、 云计算等等。
• 由数据库技术与信息与通信技术相结合衍生出来的新技术有很多， 比如，分布式数据库、并行数据库、基于人工智能的各类知识库、 多媒体数据库、移动数据库、Web数据库等
一、数据库技术发展的历史回顾
• 数据库发展的三个阶段 • 第一代数据库系统：IBM的层次数据库管理系统IMS、基于网 状的数据库系统DBTG； • 第二代数据库系统：基于关系模型的数据库系统； • 第三代数据库系统：新一代数据库系统，具有基于面向对象或 者基于对象关系的数据模型，分布式、C/S结构或混合式结构， 并行运行等特征。
• 大数据的特征 • 巨量、多样、快变、价值等
• 大数据的研究跨越信息科学、社会科学、网络科学、心理学、经济 学等诸多领域。
• 大数据的应用：比如互联网文本大数据管理和挖掘（如中国人民大 学研制的时事探针系统）、基于大数据分析的用户建模、NoSQL数 据管理系统等
• 涉及的相关技术：数据库、检索、分析挖掘、信息处理和通信等。
一、数据库技术发展的历史回顾
• 数据库系统发展的特点 • 数据模型的发展：由层次、网状、关系模型，演变到目前的面 向对象、XML、RDF等数据模型； • 数据库技术与相关技术相结合：分布式数据库、并行数据库、 基于人工智能的各类数据库（演绎数据库、知识数据库、主动 数据库等）、多媒体数据库、模糊数据库、移动数据库、Web 数据库等； • 面向应用领域的数据库新技术：数据仓库、工程数据库、统计 数据库、空间数据库、科学数据数据库等等。