国二第一章.数据库基础知识

1、全国计算机等级考试,Access 数据库程序设计,第一章 数据库基础知识,数据库的起源 20世纪五十年代中期开始，计算机的应用由科学研究部门迅速扩展到其他的行业，在计算机的三大应用中(科学计算，数据处理与工业控制)数据处理的比重占70，在60年代末数据库就作为一个独立的技术发展起来。数据库技术是计算机技术的一个非常重要的分支。,第一章 数据库基础知识,数据库发展的几个阶段： 1.人工管理阶段 2.文件系统阶段 3.数据库系统阶段 4.分布式数据库系统,第一章 数据库基础知识,1.人工管理阶段 背景： 20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。外存只有纸带、卡片、磁带等，没有磁盘等直接存

2、取的存取设备；软件没有操作系统，也没有管理数据的软件；数据处理方式是批处理。,第一章 数据库基础知识,1.人工管理阶段 特点： 数据不保存 应用程序管理数据 数据不共享 数据不具有独立性,第一章 数据库基础知识,1.人工管理阶段,第一章 数据库基础知识,2.文件系统阶段 背景： 20世纪50年代后期到60年代中期，计算机应用范围逐渐从科学计算扩大到管理。硬件出现了磁盘等直接存取的设备；操作系统中已经有了专门的数据管理软件；数据处理方式除了批处理，还能够联机实时处理。,第一章 数据库基础知识,2.文件系统阶段 特点： 数据长期保存 文件管理数据 共享性差 独立性差,第一章 数据库基础知识,2.文

3、件系统阶段,第一章 数据库基础知识,3.数据库系统阶段 背景： 20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模更为扩大，数据量急剧增长。大容量磁盘的出现及硬件价格的下降与软件价格上升，更多的联机实时处理的要求，以及分布处理的提出都促进了数据库技术的产生和发展，并出现了专门统一管理数据的专门软件系统数据库管理系统。,第一章 数据库基础知识,3.数据库系统阶段 特点： 数据结构化 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 数据独立性高 数据由DBMS统一管理和控制,第一章 数据库基础知识,3.数据库系统阶段,第一章 数据库基础知识,4.分布式数据库系统 背景： 20世纪70年代之前，数据库系统多数是集中式

4、的。网络技术的发展为数据库提供了分布式运行的环境，从主机-终端体系结构发展到客户机/服务器（Client/Server ,C/S）系统结构。,第一章 数据库基础知识,5.面向对象数据库系统 面向对象的数据库吸收了面向对象程序设计方法学的核心概念和基本思想，采用面向对象的观点来描述现实世界实体的逻辑组织、对象之间的限制和联系等。它客服了传统数据库的局限性，能够自然地存储复杂的数据对象以及这些对象之间的复杂关系，从而大大的提高数据库的管理效率，降低用户使用的复杂性。,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据(DATA):描述事物的符号记录. 例:文字,图象,图形,声音学生档案记录,第一章 数

5、据库基础知识,数据库的基本概念 信息：数据经过处理后得到的东西 关系： 数据 处理 信息,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据库： (DATABASE,简称为DB) 是有组织有结构存储在计算机内部的可共享的数据集合,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据库管理系统： (DataBase Management System,简称DBMS) 是一类位于用户与操作系统之间,帮助用户有效地组织和存储数据,高效获取有用信息的一层计算机系统软件,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据库管理员： (DataBase Administrator ,简称DBA) 是指对数据库的规划、设

6、计、维护和监视等都 需要有专人管理。,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据库管理员的主要工作： 数据库设计（Database Design） 数据库维护 改善系统性能，提高系统性能,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据库系统： (DataBase System ,简称DBS) 是指在引入数据库后的计算机系统.,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据定义语言： (Data Definition Language,简称DDL) 该语言负责数据的模式定义与数据的物 理存取和构建。,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据操纵语言： (Data Manipulatio

7、n Language 简称DML) 该语言负责数据的操作，包括查询、增 加、删除和修改等操作。,第一章 数据库基础知识,数据库的基本概念 数据控制语言： (Data Control Language,简称DCL) 该语言负责数据的完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等功能。,第一章 数据库基础知识,数据库管理系统,第一章 数据库基础知识,人员,软件,硬件平台及数据库,第一章 数据库基础知识,数据模型 数据模型：可以将复杂的现实世界要求反映到计算机数据库中的物理世界。 由现实世界开始，经历信息世界而至计算机世界。,第一章 数据库基础知识,数据模型 现实世界：用户为了某种需要，需将现实

8、 世界中的部分需求用数据库实现。 信息世界：通过抽象对现实世界进行数据 库级上的 刻画所构成的 逻辑模型。 计算机世界：在信息世界基础上致力于在 计算机物理结构上的描述，从而形 成的物理模型。,第一章 数据库基础知识,数据模型 数据模型分为2种类型： 概念数据模型 逻辑数据模型 物理数据模型 物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。,第一章 数据库基础知识,数据模型 概念数据模型 - 信息世界的基本概念 - 实体-联系模型（E-R模型） 逻辑数据模型 - 层次模型 - 网状模型 - 关系模型 - 面向对象模型,第一章 数据库基础

9、知识,数据模型 历史 -模型：Entity-Relationship Model 1976年，DR.Chen提出-模型，用-图来 描述概念模型 观点 世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之 间的联系构成的,第一章 数据库基础知识,数据模型 实体(Entity) 属性(Attribute) 码(Key) 域(Domain) 实体型(Entity Type) 实体集(Entity Set) 联系(Relationship)：,第一章 数据库基础知识,数据模型 实体(Entity) 客观存在并可相互区分的事物叫实体 如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论 属性(Attribute) 实体所具

10、有的某一特性 一个实体可以由若干个属性来刻画 例如，学生可由学号、姓名、年龄、系等组成,第一章 数据库基础知识,数据模型 域(Domain) 属性的取值范围 例如，性别的域为（男、女）， 月份的域为到的整数 实体集(Entity Set) 同型实体的集合称为实体集 如全体学生,第一章 数据库基础知识,数据模型 实体型(Entity Type) 实体名与其属性名集合共同构成实体型 例，学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级） 注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前 者的一个特例 如(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一 个实体,第一章 数据库基础知识,数据模型 联系(Relat

11、ionship)： 实体之间的相互关联 如学生与老师间的授课关系，学生与学生间有 班长关系 联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课 联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性,第一章 数据库基础知识,数据模型,第一章 数据库基础知识,一对一联系（1:1） 实例 一个班级只有一个正班长 一个班长只在一个班中任职 定义： 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系，记为1:1,第一章 数据库基础知识,一对多联系（1：n） 实例 一个班级中有若干名学生， 每个学生只在一个班级中学习 定义： 如果对于实体集A中的每一个

12、实体，实体集B中 有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体 集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个 实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对 多联系，记为1:n,第一章 数据库基础知识,多对多联系（m:n） 实例 课程与学生之间的联系： 一门课程同时有若干个学生选修 一个学生可以同时选修多门课程 定义： 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中 有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实 体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实 体（m0）与之联系，则称实体集A与实体B 具有多对多联系，记为m:n,第一章 数据库基础知识,数据模型 码(Key)或键 唯一标识实体的属性集称为码 如学号

13、是学生实体的码 通讯录（姓名，邮编，地址，电话，Email，BP）,第一章 数据库基础知识,第一章 数据库基础知识,码在E-R图中的表示 实体集属性中作为主码的一部分的属性用下划线来标明。,第一章 数据库基础知识,数据模型 层次模型： 用树型（层次）结构表示实体类型以及实体之间联系的模型是层次模型。,第一章 数据库基础知识,第一章 数据库基础知识,第一章 数据库基础知识,数据模型 网状模型 用网状结构表示实体类型及实体之间联系的数 据模型称为网状模型。,第一章 数据库基础知识,数据模型 关系模型 用关系（二维表格形式结构）来表示实体类型以及实体间联系的模型称为关系模型。,第一章 数据库基础知识,最终用户,应用程序员,DBA 系统分析员,数据表示,外模式,内模式,模式,DB,应用程序,DBMS,OS,第一章 数据库基础知识,关系数据库 表名 表是关系数据库的最基本对象，数据库中的数据就是存储在表中的。每个表都有自己的名字。 通常，表名应该是短而且具有很好的描述性的字符串，能够比较直观地反应表中存储的数据的内容和表的用途。,第一章 数据库基础知识,关系数据库 列名 列名也称作字段名。在创建表时，我们为表中的每一列指定一个名字，这样以后对表中数据的访问就可以通过列名来指定所要访问的列 通常，列名也应该是短而且具有很好的描述性的字符串，能够比较直观地反应列中存储的数据和内容。,第