MySQL数据库应用项目教程 课件 项目1 走进数据库

MySQL数据库应用

项目教程项目一走进数据库1.1初识数据库技术

1.2探索数据模型

1.3探索数据库系统

1.1初识数据库技术

1.1初识数据库技术1.1.1数据库的相关概念 数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统是密切相关的4个基本概念。 数据(Data) 数据库(DataBase,DB) 数据库管理系统(DataBaseManagementSystem,DBMS) 数据库系统(DataBaseSystem,DBS)1.1初识数据库技术-数据库的相关概念1.数据(Data)数据是指数据库中存储的基本对象。对数据做如下定义:描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号既可以是数字,也可以是文字、图形、图像、音频、视频等。虽然数据有多种表现形式，但是它们都可以经过数字化后存储在计算机中。人们可以使用自然语言(如汉语)来描述事物。例如，用自然语言来描述某校金融系一位同学的基本情况:张三,男,2003年5月出生，北京市东城区人，金融系，2021年入学；

计算机中通常这样来描述:(张三，男，200305，北京市东城区,金融系，2021)。1.1初识数据库技术-数据库的相关概念2.数据库(DataBase,DB)数据库是指存储数据的库房,只不过这个库房是在计算机的存储设备上,而且数据是按一定的格式存储的。数据库是长期存储在计算机中、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型进行组织、描述和存储,具有较小的冗余度(Redundancy)、较高的数据独立性(DataIndependence)和可扩展性(Scalability),并可被各种用户共享。数据库中的数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。1.1初识数据库技术-数据库的相关概念3.数据库管理系统(DataBaseManagementSystem,DBMS)数据库管理系统是负责科学地组织和存储数据及高效地检索和维护数据的系统软件。数据库管理系统位于用户与操作系统之间,它和操作系统一样是计算机的基础软件,也是一个庞大而复杂的软件系统。数据库管理系统的主要功能如下。(1)数据定义功能。(2)数据的组织、存储和管理功能。(3)数据操纵功能。(4)事务管理和运行管理功能。(5)建立和维护功能。1.1初识数据库技术-数据库的相关概念4.数据库系统(DataBaseSystem,DBS)数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后由数据库及其管理软件组成的系统。数据库系统是为满足数据处理的需要而建立起来的一种数据处理的核心机构,它既是一个实际可运行的存储、维护和为应用系统提供数据的软件系统,也是存储介质、处理对象与管理系统的集合体。数据库系统一般由数据库、数据库管理系统、数据库管理员(DataBaseAdministrator,DBA)及应用程序4个部分组成,其核心是数据库管理系统。1.1初识数据库技术-数据库管理技术的产生和发展1.1.2数据库管理技术的产生和发展研制计算机的初衷是利用它来进行科学计算的。但是随着计算机硬件与软件技术的发展,计算机的应用场景远远超出了这个范围。在应用需求的推动下,在计算机硬件与软件技术发展的基础上,数据库管理技术的发展经历了人工管理、文件系统、数据库系统和高级数据库系统4个阶段。1.人工管理阶段2.文件系统阶段3.数据库系统阶段4.高级数据库系统阶段1.1初识数据库技术-数据库系统的特点1.1.3数据库系统的特点(7)数据的安全性(Security)。(8)数据的完整性(Integrity)。(9)并发控制。(10)数据库恢复(Recovery)。相较于文件管理数据的方式，数据库系统的主要特点如下。(1)数据结构化。(2)数据的共享性。(3)数据冗余度低。(4)数据的一致性。(5)物理独立性。(6)逻辑独立性。1.2探索数据模型

1.2探索数据模型-两类数据模型1.2.1两类数据模型数据模型(DataModel)是一种具体的模型,它是用来描述数据结构、数据组织和数据操作方式的。由于计算机是用于间接处理现实世界中的具体事物的,所以人们必须事先把具体事物转换成计算机能够处理的数据,即数字化。把现实世界中具体的人、物、活动、概念等用数据模型来抽象、表示和处理。现有的数据库系统均是基于某种数据模型构建的。数据模型是数据库系统的核心和基础。1.数据模型的组成(1)数据结构(DataStructure)。(2)数据操作(DataOperation)。(3)数据约束(DataConstraint)。1.2探索数据模型-两类数据模型2.两类数据模型第一类概念模型第二类逻辑模型和物理模型为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某个数据库管理系统支持的数据模型,人们常常将现实世界抽象为信息世界,然后将信息世界转换为机器世界。1.2探索数据模型-两类数据模型第一类概念模型(ConceptualModel)，也称信息模型。

用信息来描述现实世界时，需要了解信息世界中的一些概念(1)实体(Entity)。(2)属性(Attribute)。(3)键(Key)。(4)域(Domain)。(5)实体型(EntityType)。(6)实体集(EntitySet)。(7)联系(Relationship)。

①一对一联系(1∶1)。

②一对多联系(1∶n)。

③多对多联系(m∶n)。(8)E-R模型。1.2探索数据模型-两类数据模型第二类逻辑模型和物理模型逻辑模型主要包括层次模型(HierarchicalModel)、网状模型(NetworkModel)、关系模型(RelationalModel)、面向对象模型(Object-OrientedModel)、对象关系数据模型(ObjectRelationalDataModel)、半结构化数据模型(Semi-StructuredDataModel)物理模型是对数据底层的抽象,主要描述数据在计算机系统内部的表示方式和存取方法,或在存储设备上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的。1.2探索数据模型-常用的逻辑模型

1.2.2常用的逻辑模型

层次模型网状模型面向对象模型关系模型1.层次模型层次模型的基本特征如下。(1)有且只有一个位于树根的结点,称为根结点。(2)一个结点下面可以没有结点,即向下没有分支,该结点称为叶结点。(3)一个结点下面可以有一个或多个结点,前者称为双亲结点,后者称为子女结点。(4)同一双亲结点的子女结点称为兄弟结点。(5)除根结点外的任何结点有且只有一个双亲结点。1.2探索数据模型-常用的逻辑模型例如，教师和学生的层次模型如下。1.2探索数据模型-常用的逻辑模型1.2探索数据模型-常用的逻辑模型2.网状模型(1)允许一个以上的结点没有双亲结点。(2)一个结点可以有多于一个的双亲结点。网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构,它去掉了层次模型的两个限制,允许多个结点没有双亲结点,允许一个结点有多个双亲结点,此外它还允许两个结点之间有多种联系(称之为复合联系)。网状模型可以更直接地描述现实世界。例如，学生选课数据库的数据模型1.2探索数据模型-常用的逻辑模型1.2探索数据模型-两类数据模型3.关系模型关系模型的组成。(1)关系数据结构。(2)关系操作集合。①查询操作,包括选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除(Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差(Except)等;②插入(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)操作。(3)关系的完整性。实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束。1.2探索数据模型-两类数据模型4.面向对象模型面向对象模型是采用面向对象的理论来描述现实世界中的实体及其联系的模型。现实世界中的实体都被抽象为对象,同类对象的共同属性和方法都被抽象为类。(1)对象(2)类(3)封装。(4)继承。扬

帆

起

航1.3探索数据库系统

1.3探索数据库系统-数据库系统的模式1.3.1数据库系统的模式在数据库系统内部具有三级模式结构和二级映像结构。三级模式结构分别为外模式、模式和内模式,二级映像结构分别是外模式/模式映像和模式/内模式映像。1.外模式(ExternalSchema)外模式也称子模式(Subschema)或用户模式，是对数据库用户(包括管理员和终端用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。2.模式(Schema)模式也称逻辑模式,是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述3.内模式(InternalSchema)内模式也称存储模式(StorageSchema),一个数据库只有一个内模式。内模式是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的组织方式。1.3探索数据库系统-数据库系统的模式1.3.2数据库的二级映像结构1.外模式/模式映像模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构。对于同一个模式可以有多个外模式。对于每一个外模式来说,数据库系统都有一个外模式/模式映像,它定义了该外模式与模式之间的对应关系。2.模式/内模式映像数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式/内模式映像是唯一的,它定义了数据的全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。1.3探索数据库系统-数据库的二级映像结构1.3.3数据库系统的组成数据库系统由以下部分组成。(1)计算机硬件(ComputerHardware)。(2)数据库管理系统。(3)数据库。(4)应用程序(ApplicationProgram)。(5)数据库用户(DataBaseUser)。1.3探索数据库系统-数据库系统的组成1.3.4数据库技术的应用领域与发展趋势1.应用领域(1)多媒体数据库。(2)移动数据库。(3)空间数据库。(4)信息检索系统。(5)分布式信息检索。(6)专家决策系统。2.发展趋势(1)信息集成。(2)数据流处理。(3)传感器数据库技术。(4)XML数据管理。(5)网格数据管理。(6)移动数据管理。(7)微小型数据库技术。1.3探索数据库系统-数据库技术的应用领域与发展趋势项目小结(1)数据库管理技术经过了人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库系统阶段。(2)数据模型通常由数据结构、数据操作和数据约束三部分组成。(