电子课件数据库基础与应用（微课版 第3版）第1章

1、 内容可修改电子课件数据库基础与应用（微课版 第3版）第1章第1章 概述1.1 数据库系统的基本概念数据数据库数据库管理系统数据库系统由硬件、系统软件和用户软件组成的一个信息应用系统。1.1.1 数据(Data)描述事物的符号记录2000012王林男19计算机2000113张大民男18管理2000256顾芳女19管理2000278姜凡男19管理2000014葛波女18计算机学生名单种类繁多 数字、文本、图形、图像、音频、视频等数据库存储的基本对象1.1.2数据库(Data Base)数据库是长期存储在计算机内有组织的、可共享的数据集合 数据库由某个组织机构建立、维护、使用 数据库的数据一般存储

2、在文件系统数据库由数据库管理系统统一管理数据库的数据还包括用于数据库管理的元数据：用户信息、权限等SnoSnameSsexSageSdept2000012王林男19计算机2000113张大民男18管理2000256顾芳女19管理2000278姜凡男19管理2000014葛波女18计算机SnoCnoGrade20000121156802000113115689200025611569320000141156882000256113777200027811378920000121137702000012102480200001410248820000141136902000012113678200

3、00121128902000014112885CnoCnameCpnoCcredit1128高等数学61156英语61137管理学41024数据库原理113641136离散数学112841030物理4学校、学生、老师都可以使用这些数据1.1.3数据库管理系统(Data Base Management System)一类重要的系统软件基本功能数据定义：使用DDL定义数据对象 数据操作：使用DML实现对数据库的查询、插入、删除和修改等操作 数据库的建立和维护：初始数据的装入、转换、转储； 数据库恢复； 数据库重组、重构，以及性能监视等。 1.1.3数据库管理系统(Data Base Managem

4、ent System)层次结构1.1.4数据库系统(Data Base System)基于数据库的计算机应用系统用户：应用程序开发人员系统分析员数据库设计人员程序员数据库管理员最终用户简单用户复杂用户偶然用户1.2 数据模型描述了数据库中数据的逻辑结构 通俗的讲，从用户的角度看，数据的模样数据模型是学习使用数据库的基础1.2.1 数据模型的三要素数据结构：数据之间的关系数据操作：对数据以及数据之间的关系的操作完整性：数据应该满足的一些条件，保证数据准确无误1.2.1 关系模型的数据结构2000012王林男19计算机2000113张大民男18管理2000256顾芳女19管理2000278姜凡男1

5、9管理2000014葛波女18计算机SnoCnoGrade2000012115680200011311568920002561156932000014115688200025611377720002781137892000012113770200001210248020000141024882000014113690200001211367820000121128902000014112885CnoCnameCpnoCcredit1128高等数学61156英语61137管理学41024数据库原理113641136离散数学112841030物理41、数据的集合2、数据之间的引用关系学生课程成绩1

6、.2.1 关系模型的数据操作2000012王林男19计算机2000113张大民男18管理2000256顾芳女19管理2000278姜凡男19管理2000014葛波女18计算机SnoCnoGrade20000121156802000113115689200025611569320000141156882000256113777200027811378920000121137702000012102480200001410248820000141136902000012113678200001211289020000141128851、选择：王林的详细信息（仅涉及学生关系）2、投影：王林的年龄（仅

7、涉及学生关系）3、连接：王林高等数学的成绩（涉及学生和成绩关系）学生成绩1.2.1 关系模型的间接的数据操作2000012王林男19计算机2000113张大民男18管理2000256顾芳女19管理2000278姜凡男19管理2000014葛波女18计算机2000089宁飞男18数学增加：增加宁飞的信息删除：删除王林的信息修改：将王林的年龄更改为20学生1.2.1 关系模型的完整性2000012王林男19计算机2000113张大民男18管理2000256顾芳女19管理2000278姜凡男19管理2000014葛波女18计算机SnoCnoGrade2000012115680200011311568

8、920002561156932000014115688200025611377720002781137892000012113770200001210248020000141024882000014113690200001211367820000121128902000014112885实体完整性：每个实体(元组、记录)的关键字不能为空，即必须有唯一的标识 每个学生必须有一个学号、每个成绩必须是某个学生某门课的成绩学生成绩CnoCnameCpnoCcredit1128高等数学61156英语61137管理学41024数据库原理113641136离散数学112841030物理4课程引用完整性：引用

9、的实体必须存在 2000012 1156 801.2.2 若干数据模型层次模型网状模型关系模型面向对象模型XML模型多维数据模型Big Table模型Key Value模型.2000012王林男19计算机英语80管理学70数据库原理80离散数学78.1.3数据库的三级模式通过三级模式，两级映射，减少模式的变化对应用的影响1.3数据库的三级模式模式又称为逻辑模式，是对数据库的全部数据的逻辑结构和特性的描述， 是数据库所有用户的公共数据视图。 外模式又称为用户模式或子模式，通常是模式的子集，是数据库系统中每 个用户看到和使用的数据视图，即与某一应用有关的数据的逻辑表示。 内模式是数据库所有数据的内

10、部表示或者说是底层的描述。1.3数据库的两级映射（1）模式/内模式映像。 定义了数据的逻辑结构和存储结构的对应关系。这个映像说明逻辑记录 和字段在内部如何表示，当存储结构改变时，模式/内模式的映像也 必须做出相应的修改以使模式不变。例如，在关系数据库中，某关系原来是以堆文件方式存储，现在按B+树方式存储，数据库管理员做了文件存储方式的转换，但关系名仍不变，关系的其他定义也没有变，即模式没有变化，使得数据具有物理独立性。1.3数据库的两级映射（2）外模式/模式映像。定义了外模式和模式之间的对应关系。这个映像定义通常包含在外模式中，当模式改变时，外模式/模式的映像要做相应的改变，以保证外模式不变。

11、例如，在关系数据库中，用户的外模式由表和视图组成，若表的结构发生变化，如将一个表垂直分成两个表，这两个表的自然连接构成了原来的表，只要修改视图的定义，用户通过应用程序看到的视图并没有变化，应用程序不用修改，使得模式发生变化，外模式不变，应用程序不变，数据具有逻辑独立性。1.4 数据库的特点数据结构化数据共享度高，冗余少数据独立性强DBMS负责数据安全性保护、完整性检查、并发控制、故障恢复1.5 数据库系统的分类集中式数据库 主机 终端 (输入输出设备，没有计算、存储能力) 通讯线路(RS-232)终端终端终端主机1.5 数据库系统的分类客户-服务器数据库 主机 台式机 网络主机台式机台式机1.

12、5 数据库系统的分类并行数据库 并行计算机1.5 数据库系统的分类分布式数据库 每台主机运行独立的DBMS 整体上构成了一个DDBMS北京上海广州1.6 数据库系统的演变数据模型的演变：层次、网状、关系、.、NoSQL软件架构的演变：集中、客户-服务器、分布式计算环境：主机、并行机、集群集群大体上，体现在以下几个方面数据库:一个巨大的软件产业理论创立原型研制产品上市 经济效益形成良性循环 是理论成果转化为产品的成功范例我国数据库发展历程立足应用、开发数据管理系统产品创新研究与国际研究同步创新研究产品开发应用集成创新发展21世纪研究开发应用奋起直追90年代外国专家来华讲学中国专家出国进修国家攻关

13、、863高技术项目、国家自然基金等等请进来走出去学习跟踪80年代1976年萨师煊教授将数据库概念引入国内，在全国讲学，在人大开设数据库课引进艰辛起步70年代 在数据库技术发展的起跑线上，中国晚了约15年，今天，我们赶上来了！ 中国数据库事业在百废待兴中开始迈步建设数据库概念和技术引入国内 1977年11月黄山会议星星之火 代表50余人、7篇论文和报告 主要介绍DBTG报告、层次网状数据、 关系数据模型等艰辛起步（20世纪70年代）学习跟踪（20世纪80年代）到国外著名大学和数据库研究机构访问进修走出去请进来结识并邀请国际计算机专家访华讲学国外数据库公司开始进入中国数据库教学与研究广泛深入学习数据库技术，开发数据库应用，研制了许多DBMS原型系统奋起直追（20世纪90年代）1999年中国计算机学会数据库专业委员会成立提出了“让世界了解中国（数据库界）让中国（数据库研究）走向世界”的工作目标。国家自然基金项目 研究 数据库核心技术八五、九五攻关、863项目 等研发数据库管理系统 承办数据库领域的国际