数据库原理及应用第二版第1章 数据库概述

1、1数据库原理与应用2第1章数据库概述3本章概要 在本章中，首先回顾数据管理技术的三个发展阶段及各阶段的主要特点。掌握数据库系统的组成及各部分的主要功能。41.1 数据管理的发展一、以数据为中心应用系统的特点 以数据为中心应用系统的特点 随着计算机的普及和信息量的不断增加，在众多的计算机应用的发展中，数据密集型的应用发展非常迅速。它具有如下三个特点：涉及的数据量大数据不随程序的结束而消失数据可以被多个应用程序共享5人工管理阶段文件管理系统阶段数据库管理系统阶段三个阶段各自的优缺点数据管理的发展6二、人工管理阶段 20世纪50年代以前，计算机主要用于数值计算。这一时期的数据，数据量小，无结构，由用

2、户直接管理，且数据间缺乏逻辑组织，由于是面向应用程序的，数据缺乏独立性，应用程序与其处理的数据结合成一个整体。(1)硬件：外存只有纸带、卡片、磁带，并没有磁 盘等直接存取的存储设备。(2)软件：当时还未形成软件的整体概念，这一时 期，没有操作系统和管理数据的软件。7（3）特点： 数据不保存 应用程序管理数据 应用程序承担设计数据的逻辑结构和物理结构任务。 数据不能共享 一组数据只能对应一个程序。 数据不具有独立性 数据的逻辑或物理结构改变，应用程序随之改变。820世纪50年代后期到60年代中后期(1)硬件：磁盘、磁鼓等直接存取存储设备。(2)软件：操作系统中有了专门的数据管理 软件-文件系统。

3、三、文件管理系统9图1-1 文件管理系统示例学生信息管理学生选课管理应用程序A1学生基本信息文件F1课程基本信息文件F2学生选课信息文件F3应用程序A210文件管理系统管理数据的缺点：编写应用程序不方便 数据冗余不可避免应用程序有依赖性 不支持对文件的并发访问 数据间联系弱 难以按不同用户需求表示数据 无安全控制功能 11四、数据库管理系统20世纪60年代后期至今(1)硬件：大容量磁盘，价格下降。(2)软件：出现了统一管理数据的专门 软件-数据库管理系统。12图1-2 数据库管理系统实现示例应用程序A1学生管理学生有关的数据库应用程序A2学生选课管理数据库管理系统13差别： 在文件系统中，应用

4、程序直接访问存储数据的文件； 而在数据库系统中，应用程序则是通过数据库管理系统（DataBase Management System,简称DBMS）来访问数据。14数据库系统带来的优点：将相互关联的数据集成在一起较少的数据冗余程序与数据相互独立保证数据的安全可靠最大限度地保证数据的正确性 数据可以共享并能保证数据的一致性 15数据库具备如下特征：数据库是相互关联的数据的集合，它用综合的方法组织数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性，具有安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，允许并发地使用数据库，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性和完整性。 16五、数据独立

5、性 包含两个方面：逻辑独立性和物理独立性。物理独立性是指当数据的存储结构发生变化时，不影响应用程序的特性。逻辑独立性是指当表达现实世界的信息内容发生变化时，也不影响应用程序的特性。 17 因此，数据独立性的提出主要是一种客观应用的要求。数据独立性可描述为：应用程序不因物理表示和访问技术的改变而改变，即应用程序不依赖于任何特定的物理表示和访问技术。 181.2 什么是数据库系统 应用程序1应用程序2应用程序n数据库管理系统(DBMS)数据库图1-3 数据库系统简图19数据库：是数据的汇集，它以一定的组织形式存于存储介质上。DBMS：是管理数据库的系统软件，它实现数据库系统的各种功能。是数据库系统的核心。应用程序：指以数据库为基础的应用程序。20数据库系统的人员系统管理员应用程序开发人员最终用户211.3 使用数据库系统的考虑及数据库应用的未来 使用数据库系统的原因 因为数据库系统为数据提供了共享、稳定、安全的保障体系。 要判断是否需要使用数据库系统，要看被管理的数据是否有结构、数据之间是否有联系、数据的取值是否有约束，如果数据有这些特征，则应该使用数据库系统。22数据库应用的未来 目前数据库系统已经应用到医学诊断、计算机辅助设计、计算机辅助工程、图书馆管理、天气预报、交通预订、旅馆预订等许多领域。数据库系统的发展主要是为了满足共享信息用户的需求，随着在线信