access课件 第1章学习资料

数据库管理系统应用第1章数据库系统概述目录1.1数据库概述1.2数据库系统的定义和组成1.3数据库系统的内部体系结构1.4数据模型数据库系统的概念与组成数据库系统的特点数据库系统的内部体系结构概念模型、E-R图数据模型关系模型本章要点1.1数据库概述1.1.1数据、信息和

数据库1.1.2数据管理技术的发展1.1.1数据、信息和数据库1.数据数据（Data）是对客观事物特征的抽象化和符号化的表示，凡是能够用计算机处理、加工和存储的都是数据。数据表示客观事物的属性，有数值、数字、字母、汉字、民族语言、图形、图像、声音、视频、动画等不同表现形式。数据必须有一定的物理载体，例如报表可以是纸质打印，也可以永久保存在计算机的外存中。1.1.1数据、信息和数据库2.信息信息（Information）是对大量数据进行处理和加工后，对客观世界的决策有指导意义、有用的数据。3.数据库数据库（DataBase）是指以结构化的形式存储在计算机存储设备中相互之间有关联的数据的集合体。1.1.2数据管理技术的发展1）人工管理阶段年代追踪：20世纪50年代中期以前数据独立性：数据不具有独立性。数据只能在对应的应用程序中使用。数据共享性：数据不具有共享性。数据冗余极大。计算机软件：没有操作系统，也没有专门的数据管理软件。需要在应用程序中对数据描述和定义。应用程序1数据1应用程序2数据2数据3应用程序3图1-1人工管理阶段应用程序与数据集的关系1）人工管理阶段......2）文件管理阶段年代追踪：20世纪50年代后期至60年代软件：出现了操作系统，计算机中的数据以文件的形式存放，按名称访问文件。数据独立性：数据与程序都可以独立的文件存放，数据有一定的独立性。数据共享性：由于文件结构的设计是基于特定的用途的，数据共享性低，数据冗余大。文件系统应用程序1应用程序2应用程序n数据文件1数据文件2数据文件3图1-2文件管理阶段应用程序与数据文件的关系2）文件管理阶段......3）数据库系统阶段年代追踪：20世纪60年代后期硬件：容量大、读写速度快的硬盘广泛应用，由于硬盘可以直接对数据进行访问，由此摆脱了顺序读取数据的限制。软件：出现了统一管理数据的专用软件系统，能满足多用户、多个应用程序共享数据的要求。3）数据库系统阶段数据独立性：在数据库系统中，应用程序和数据互相独立。数据共享性：数据能满足多用户、多个应用程序共享数据的要求。共享性好。重复数据少，数据冗余度小。数据结构：在数据库系统中，数据模型表现不仅表示事物本身，而且能表示事物之间的联系。数据库应用程序1应用程序2应用程序n…图1.3数据库系统阶段应用程序与数据之间的关系3）数据库系统阶段数据库管理系统DBMS统4）分布式数据库系统阶段技术背景：数据库技术与通信网络技术的结合产生了分布式数据库系统技术支持：网络技术、分布式运行、客户机/服务器（C/S）体系结构、开放数据库互联（ODBC）标准协议5）面向对象数据库系统阶段技术背景：数据库技术与面向对象程序设计技术相结合产生了面向对象的数据库系统。特点：采用面向对象的观点来描述现实世界实体（对象）的逻辑组织、对象之间的限制和联系等，能够自然地存储复杂的数据对象以及之间的关系。1.2数据库系统的定义和组成1.2.1.定义将数据库（DataBase，DB）引入计算机系统后的系统就是数据库系统（DataBaseSystem,DBS)。1.2.2组成数据库系统主要由数据库（DB)、数据库管理系统（DBMS）、操作系统、相关的计算机软硬件设备、数据库管理员(DBA)和其他用户组成。1.数据库（DB）数据库系统中的数据库，是若干数据库的集合，是合乎设计需要的、设计合理的数据库的集合。2.数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的数据管理软件，是数据系统的最核心部分。DBMS负责数据库中组织数据、操纵数据、维护数据、控制程序、数据安全保护和数据服务等。1.2数据库系统的定义和组成数据库管理系统的主要功能（1）数据定义功能：负责数据的模式定义与数据的物理存取结构。（2）数据操纵功能：负责数据的查询、增、删、改操作。（3）数据库的运行管理功能：负责数据完整性、安全性、并发控制等）3.计算机硬件系统计算机硬件必须具有较高的处理速度、大容量的内存和外存。计算机软件必须在内存中运行，软件和数据库永久保存在外存中。计算机硬件系统是计算机软件系统的支撑。4.相关用户包括：数据库管理员（DataBaseAdministrator,DBA)和其他用户。其他用户包括专业用户和最终普通用户。专业用户是设计数据库和开发应用程序的人员。最终用户是使用数据库的普通用户。数据库管理员：专门负责数据库的建立、维护和管理。用户用户用户...应用系统应用开发工具数据库管理系统操作系统数据库数据库管理员数据库系统的构成1.2.4数据库系统的特点1.数据的共享型好、数据冗余低。2.数据独立性高。3.数据有特定的组织结构。4.有统一的数据控制功能。1.2.5数据库应用系统中的核心问题在设计一个具体的数据库应用系统时，先确定有哪些实体，二维表结构是怎样的，实体之间的联系是什么。数据库应用系统中的核心问题是数据库设计1.3数据库系统的内部结构体系根据美国国家标准协会和标准规划与需求委员会（ANSI/SPARC）提出的建议，数据库的内部体系结构是三级模式和二级映射结构。三级模式即概念模式、外模式和内模式。二级映射即数据库系统中存在“外模式-概念模式”映射和“概念模式-内模式”映射。1.3.1数据库系统内部体系结构的三级模式将数据库内部体系进行抽象化表示为三级模式：概念级模式（也称模式）、内部模式和外部模式。应用A应用B应用C外模式2概念模式（概念数据库）内模式（物理数据库）数据库外模式3外模式1概念模式—内模式映射外模式—概念模式映射数据库系统的内部结构体系结构图（图1-4）（1）概念模式。概念模式也称模式，是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户公共数据视图，一个数据库只有一个概念模式。（2）外模式。也称用户模式，是用户所看到和理解的数据模式，一个数据库可以有多个外模式。（3）内模式。又称物理模式或存储模式，是数据库中全体数据的内部表示，是物理数据库的存储结构和存取方法。数据库系统内部体系结构的三级模式1.3.2数据库系统的二级映射（1）用户模式到概念模式的映射

在数据库系统中，三级模式是对数据的三个级别抽象，为实现在三个模式层次上的联系与转换，数据库管理系统在三级模式之间提供了两级映射功能，这两级映射也保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性，数据的物理组织改变与逻辑概念级的改变相互独立，使得只要调整映射方式而不必改变用户模式。2）概念模式到内模式的映射

保证了数据与程序的逻辑独立性保证了数据与程序的物理独立性

1.4数据模型客观事物概念数据模型逻辑数据模型面向用户面向计算机数据模型是现实世界数据特征的逐步抽象，转化为计算机能够表示和处理的数据的过程。抽象再抽象1.4.1概念数据模型概念数据模型简称概念模型是一种用户能够理解的、数据库设计人员和用户进行交流的语言。概念模型中有以下几个术语：1.实体(Entity)与实体集2.属性(Attribute)3.联系(Relationship)E-R模型的基本概念1）实体（Entity）现实世界客观存在的各种事物或某个抽象事件，称为实体。2）属性（Attribute）每个实体所具有的特征，称为属性。3）联系（Relationship）实体与实体之间的关系，有三种类型：一对一的联系（1:1）一对多的联系（1:n）多对多的联系（m:n)1.4.2用E-R模型表示概念模型E-R模型常用E-R图来描述。E-R图的主要成分是实体、属性和联系。

E-R（Entity-Ralations)模型即实体-联系模型）是长期以来被广泛使用的一种概念模型。E-R模型的图示法E-R图的三要素（1）实体：用矩形表示（2）属性：用椭圆表示（3）联系：用菱形表示E-R图示例1.4.3逻辑数据模型1.层次模型（树形结构）2.网状模型（网络结构）3.关系模型（二维表）逻辑数据模型简称数据模型，是概念模型在计算机内的表示。数据库发展史上最有影响的、最常见的有：1.层次模型层次模型是最早用于商品数据库管理系统的数据模型。层次模型采用“树”形结构来表示实体及实体间的联系，这棵“树”是一棵倒立的“树”。其“树根”在上。图1-6某公司组织结构模型1）有且只有一个结点（用结点表示实体），为根结点，位于最高层，根结点只有下层结点（子结点）没有上层结点（上层结点也称双亲结点或父结点）。2）除了根结点以外的其他结点。3）无下层的结点称为叶结点，除叶结点外的任何一个结点可以有任意个下层结点。层次模型的特点利用网状结构表示实体与实体之间的联系的模型称为网状模型，网状模型的结点间可以任意发生联系。2.网状模型图1-7网状模型实例特点1）可以有多个根结点2）结点可以有多于一个的上层结点3.关系模型关系数据库理论出现于20世纪60年代末到70年代初，IBM公司一位研究员在一篇题为《大型共享数据库数据的关系