课程名称数据库系统概论.共79页文档
1.2数据库基本概念课件数据库系统概论经典课件
数据库管理系统
1.2.3 数据库管理系统
数据定义功能
定义数据对象的组成与结构
数据组织、存储和管理
确定文件结构和存取方式， 提供多种存取方法
数据操纵功能
提供查询、插入、删除和 修改等数据操纵语言
其他功能
与网络中其他系统的通信功能， 异构数据库之间的互访和互操作
管理数据库的大型复杂软件系统。 数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用程序和数
据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数户
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
数据库管理员
数据库
数据库系统
引入数据库后计算机系统的层次结构
应用系统 应用开发工具 数据库管理系统
操作系统 硬件
小结
数据是描述事物的符号记录。 数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量
数据集合。 数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一种操纵和
组织的、可共享的大量数据的集合
特点 ●计算机存储 ●有组织 ●可共享
1.2.3 数据库管理系统
定义 数据库管理系统（Database Management System，DBMS)是位于用户与
操作系统之间的一种操纵和管理数据库的大型复杂软件系统。
1.2.3 数据库管理系统
●对数据库进行统一管理和控制，保证数 据库安全性和完整性 ● 用户通过DBMS访问数据库中数据
数据库的建立和维护功能
初始数据的输入、转换，数据库的转储、 恢复，数据重组织和性能监视、分析等
数据库的事务管理和运行管理
在建立、运用和维护数据库时由DBMS统 一管理和控制，保证事务的正确运行
数据库系统概论(第五版)课件
总学时：32学时，其中24学时理论，8学时上机
关于教材
教材
数据库系统概论(第五版)，王珊,萨师煊著 高等教育出版社，2014.12
参考书
《数据库系统导论(An Introduction to Database Systems )》（第 七版）C.J.Date著 ，机械工业出版社，数据库领域中的权 威著作。(剑桥大学) 《数据库系统概念(Database System Concepts)》（第六版） Silberschatz著， 机械工业出版社。(耶鲁大学)
描述事物的符号记录
数据的种类
文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的 运输情况等
数据的特点
数据与其语义是不可分的
数据举例
数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。
例如 93是一个数据
语义1：学生某门课的成绩 语义2：某人的体重 语义3：某个年级的学生人数 语义4：请同学给出。。。
物理独立性
指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。 当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。
逻辑独立性
指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻 辑结构改变了，用户程序也可以不变。
数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的
数据由DBMS统一管理和控制
文件系统的记录示例
学生文件的记录结构
学号 姓名 性别 系 年龄 住址 联系电话 学时
课程文件的记录结构
课程号
课程名
学生选课文件的记录结构
学号
课程号
成绩
文件中记录内部有结构，但记 姓名 性别 年龄 系别
日期 学校 家庭出身
数据库系统概论
数据库系统概论一、本文概述《数据库系统概论》是一篇全面介绍数据库系统基本概念、原理、技术和应用的综合性文章。
文章旨在为读者提供一个系统、深入的数据库知识体系，帮助读者了解数据库系统的基本原理、设计方法、优化技术以及发展趋势。
本文将从数据库系统的基本概念入手，逐步深入探讨数据库系统的体系结构、数据模型、关系数据库、SQL语言、数据库设计、数据库保护、数据库管理系统以及数据库新技术等方面的内容。
通过本文的阅读，读者将能够全面掌握数据库系统的基本理论和实践应用，为后续的数据库学习、开发和管理打下坚实的基础。
二、数据库系统基础知识数据库系统是现代信息技术的重要组成部分，它提供了高效、稳定的数据存储、管理和查询功能。
在理解数据库系统之前，我们需要掌握一些基础知识。
数据库是长期存储在计算机内、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组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库管理系统（DBMS）是数据库的核心软件，它负责数据库的建立、使用和维护。
DBMS提供了一系列的功能，包括数据的定义、查询、更新、控制等，使得用户可以方便地对数据库进行操作。
数据库系统还包括了数据库管理员（DBA）和最终用户。
DBA负责数据库的设计、维护和管理，确保数据库的安全、稳定和高效运行。
最终用户则通过各种应用程序或工具与数据库进行交互，实现数据的查询、更新等操作。
在数据库系统中，数据模型是一个关键的概念。
数据模型是对现实世界数据特征的抽象，它描述了数据、数据间的联系以及数据的约束。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型等。
其中，关系模型以其简洁明了、易于理解和实现的特点，成为了当前主流的数据模型。
数据库系统的安全性、完整性和并发性是三个重要的性能指标。
安全性是指保护数据库免受非法访问和破坏的能力；完整性是指确保数据库中数据的正确性、一致性和有效性；并发性是指多个用户同时访问数据库时，数据库系统能够保持正确、高效的运行状态。
《数据库系统概论》教学大纲
《数据库系统概论》教学大纲课程中文名称：数据库系统概论课程类别：院级专业必修课课程编号:课程归属单位：职业技术、职业师范学院制定时间：2006年8月10日一、课程的性质、任务课程性质：数据库技术应用广泛，是计算科学重要的专业必修课。
本课程的教学任务是针对大量数据管理操作，全面介绍数据库系统的基本概念，基本原理和基本技术。
通过研究关系代数、关系演算、函数依赖、多值依赖，Armstrong 公理，关系模式的分解，关系模式的规范化让学生建立扎实的关系数据库理论基础；结合目前信息系统建设的实际全面讲授关系数据库标准语言--SQL、关系数据库设计过程方法，使学生掌握现代信息系统中数据库开发技术；在数据库基本理论的基础上，讲授恢复技术、并发控制技术，数据库实现基本技术以及数据库安全性和完整性控制，使学生掌握数据库系统维护管理系统；对数据库技术的研究动态，如分布式数据库、数据挖掘等也作简略介绍，使学生简单了解目前数据库发展的前沿技术。
在理论和实践上为学生的后续发展打下坚实基础。
此外，配合实验课程的教学中，学生应理论联系实际，理论指导实践，通过规范地完成一系列数据库系统原理实验进一步巩固所学的相关书本知识，在知识、能力、素质上得到进一步的提高。
课程任务：本大纲要求学生通过本课程的学习，能够较熟练地掌握数据库的系统构成、各种模型的数据库、SQL语句、关系系统及关系理论、查询优化、数据库的安全保护、数据库的设计方法及数据库发展的新技术、新方向。
适用专业：本教学大纲适用于计算科学专业。
学时数：该门课程总学时为80学时，其中理论讲授48学时，上机实验32学时。
本课程与其他课程的关系：在学习本门课程之前，需要学习下列先行课程：《数据结构》、《C语言程序设计》、《离散数学》、《面向对象的设计方法》。
推荐教材及参考书：《数据库系统概论》萨师煊王珊主编高等教育出版社《数据库系统原理》课程参考书为：《关系数据库》清华大学出版社《ORACLE》开发人员指南机械工业出版社《SYBASE与客户/服务器计算技术》电子工业出版社《数据库系统原理教程》王珊、陈红主编清华大学出版社主要教学方法与媒体要求：数据库技术是计算机科学中发展最快的领域之一，也是应用最广的技术之一，因此，其存在知识更新快，实际操作多，应用方面广，联系范围大等特点。
数据库系统概论.pptx
a1
a1
a1 c1
a1 c1
a1
a2 c2
2019-7-13
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10
[典型题3] （2003年30－21）
若有关系模式R(A，B，C)和 S(C，D，E)，对 于如下的关系代数表达式：
E1=∏A,D(σ B<’2003’ ∧R.C=S.C∧ E=’80’(R×S)) E2=∏A,D(σ R.C=S.C(σ B<’2003’ (R) ×σ E=’80’(S))) E3=∏A,D(σ B<’2003’ (R) σ E=’80’(S)) E4=∏A,D(σ B<’2003’ ∧ E=’80’(R S)) 正确的结论是（1）。
abc
bc d
a bc d
bbf
bc e
a bc e
cad
ad b
cadb
dad
dadb
则关系T是关系R和关系S E 的结果。
E: ①自然连接 ②θ 连接 ③笛卡尔积 ④并
2019-7-13
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13
2019-7-13
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14
[典型题6] （2002年40－41） 关系R，S，R÷(∏A1,A2 (σ 1<3 (S)))的结果为 (1)，左外 连接、右外连接和完全外连接的元组个数分别为 (2) 。
(1)A. E1=E2=E3=E4 B. E3=E4但E1≠E2
C.E1=E2但E3≠E4 D.E3≠E4但 E2=E3
2019-7-13
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11
[典型题4] （1999年试题7）
最常见的一种基本数据模型是关系数据模型，他统一用的 A 结构来表示实体及实体之间的联系。关系数据库的操作语 言DML主要包括 B 两类操作。关系运算以关系代数为理 论基础，关系代数的最基本操作是并、差、笛卡尔积、 C ， 用R S表示关系R和关系S的 D 。
《数据库系统概论》课程教学大纲
《数据库系统概论》课程教学大纲一、教师或教学团队信息二、课程基本信息课程名称（中文）：数据库系统概论课程名称（英文）：Introduction to DataBase System课程类别：□通识必修课□通识选修课■专业必修课□专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程性质*：■学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码：15级培养方案周学时：4 总学时：64 学分：4 课内实验学时：16先修课程：高级语言程序设计，数据结构授课对象：计算机科学与技术专业三、课程简介本课程是计算机科学与技术专业的重要专业课程。
关系数据库是当今数据库技术的主流，本课程以关系数据库为核心，全面的概述了数据库系统的基本概念、基本原理和基本技术。
内容覆盖了数据管理技术的进展和特点、数据库系统的组成、数据库的三级模式结构、数据模型的组成和分类、关系模型、SQL语言（含数据库完整性的实现）、索引和视图、数据库安全性、事务的并发控制和恢复、规范化设计理论、ER模型和数据库设计等。
数据库技术不管对于后继课程的学习，还是今后的就业都有非常重要的作用。
它是信息处理技术中的核心和关键技术，也是一切信息系统的基础。
四、课程目标本课程的学习目标是：(1)使学生熟知数据库技术的基本概念和基本原理；(2)使学生熟练掌握关系数据库标准语言SQL的使用方法；(3)使学生掌握数据库安全性控制的基本方法；(4)使学生掌握事务并发控制以及备份和恢复的基本方法；(5)使学生初步掌握一个典型的RDBMS（如SQL Server或MySQL）的使用方法；(6)使学生能运用规范化设计理论和ER模型进行数据库设计。
具体目标有：●了解数据管理技术的产生和发展，正确理解数据库技术的特点和优点●了解数据库系统的组成，正确理解DBMS的功能和DBA的职责●正确理解数据库的三级模式结构和程序与数据的两级独立性●正确理解数据模型的三个要求、三个层次和三个组成要素●正确理解逻辑数据模型的概念、分类以及各自的优缺点●正确理解关系模型中数据结构的定义、完整性约束条件●正确理解并掌握关系代数中各种运算的概念和在查询中的应用●掌握SQL Server中用SQL语言进行数据库和基本表的创建、修改和删除方法●掌握关系模型三类完整性约束在SQL中的实现（创建、修改和删除）方法●掌握SQL语言中简单查询、分组查询、连接查询、嵌套查询和集合查询方法●掌握SQL语言中数据增删改的方法●正确理解索引的概念、分类、结构和作用，掌握创建索引的原则和方法●正确理解视图的概念和作用以及对视图更新的限制，掌握视图的创建和使用●了解物化视图和索引视图的概念和作用●正确理解数据库安全性控制的常用方法和技术●掌握用SQL语言进行用户管理、角色管理、权限管理●掌握SQL Server中的安全性机制（含身份验证模式、固定角色和拒绝权限）●正确理解事务的概念和ACID特性以及破坏ACID特性的因素●正确理解事务并发执行的必要性和可能产生的数据不一致性●正确理解事务并发执行的可串行性和事务的隔离级别●正确理解封锁的概念、三级封锁协议和两段锁协议●正确理解锁的粒度、多粒度封锁的必要性和意向锁的概念●正确理解SQL Server中的并发控制机制（含锁模式、锁粒度、锁定提示）●掌握SQL Server中的事务模式和并发控制方法●正确理解实现数据库恢复的基本原理和数据库备份的各种方法及优缺点●正确理解日志文件的作用、格式内容和登记日志记录时必须遵循的基本原则●正确理解故障的种类、恢复策略和恢复步骤，以及UNDO和REDO的必要性●了解使用检查点方法的必要性●正确理解SQL Server中的备份类型、恢复模式、尾日志备份和恢复计划●掌握SQL Server中的BACKUP和RESTORE语句的使用方法●正确理解关系模式规范化的必要性●正确理解函数依赖的定义、分类、公理系统和推理规则●正确理解码等相关概念，掌握求属性集闭包和候选码的方法●正确理解1NF、2NF、3NF、BCNF的概念以及规范化的基本思想和方法●正确理解无损连接性和函数依赖保持性的概念和重要性●掌握判断无损连接性的方法，了解判断函数依赖保持性的方法●掌握模式分解算法，特别是无损连接和保持函数依赖分解到3NF的方法●正确理解数据库设计的重要性和基本步骤●初步掌握用E-R图进行数据库概念结构设计的方法和步骤●掌握E-R图转换为关系模型的方法，并掌握规范化理论在设计过程中的应用五、教学内容与进度安排*第一章概述1. 课时数：4学时课堂面授2. 讲授内容或训练技能，重点、难点1.1 数据库技术的产生与发展1.2 数据库系统的组成1.3 数据库的体系结构重难点：数据与信息、数据处理与数据管理、数据库技术的特点、DBMS 的主要功能、DBA的职责、数据库三级模式结构和程序与数据两级独立性。
《数据库基础与应用》——数据库系统概论
《数据库基础与应用》——数据库系统概论在当今数字化的时代，数据成为了至关重要的资产。
无论是企业的运营管理、科研机构的研究分析，还是我们日常生活中的各种应用，都离不开对数据的有效存储、管理和利用。
而数据库系统，正是实现这一目标的关键技术。
数据库，简单来说，就是一个有组织的数据集合。
它就像是一个巨大的仓库，用于存储各种类型的信息，并且能够方便地对这些信息进行添加、删除、修改和查询。
数据库系统则是由数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序和数据库管理员（DBA）等组成的一个整体。
数据库管理系统是数据库系统的核心。
它负责管理数据库中的数据，确保数据的完整性、一致性和安全性。
想象一下，如果没有一个有效的管理系统，数据可能会变得混乱不堪，出现重复、错误甚至丢失的情况。
常见的数据库管理系统有 MySQL、Oracle、SQL Server 等。
数据库系统具有很多重要的特点和优势。
首先，它能够实现数据的共享。
在一个组织中，不同的部门和人员可能需要访问相同的数据，如果没有数据库系统，每个人都可能会独立地存储和管理自己的数据，这不仅浪费资源，还容易导致数据不一致。
通过数据库系统，大家可以在授权的情况下共享数据，提高了工作效率和数据的准确性。
其次，数据库系统保证了数据的独立性。
这意味着数据的逻辑结构和物理存储可以相互独立地进行改变，而不会影响应用程序对数据的使用。
比如，当我们需要更换数据库的存储设备或者调整数据的存储方式时，应用程序不需要进行修改，仍然能够正常运行。
再者，数据库系统提供了数据的安全性保护。
它可以通过设置用户权限、加密等方式，确保只有授权的人员能够访问和操作特定的数据，防止数据被非法获取和篡改。
在数据库的设计中，需要遵循一定的原则和方法。
首先要明确数据库的用途和需求，确定需要存储哪些数据以及数据之间的关系。
然后，选择合适的数据模型，如关系模型、层次模型、网状模型等。
关系模型是目前应用最广泛的模型，它将数据组织成一张张二维表，通过表之间的关联来表示数据之间的关系。
数据库系统概论课程教学大纲范文
《数据库系统概论》课程教学大纲课程英文名称:Theory & Application Of DataBase System课程编号：讲授对象:计算机网络工程专业（本科）先修课程：《离散数学》、《FoxPro》、《数据结构》、《操作系统》采用教材：《数据库系统概论》萨师煊等，高等教育出版社总学时：72 授课:64 上机：8 学分：4一、课程的性质、目标和任务：《数据库系统原理及应用》是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支，它为计算机专业、管理专业等众多学科提供利用计算机技术进行数据管理的基本理论知识，是计算机专业、管理专业等学科的专业必修课。
本课程主要介绍数据库的基本理论和应用方法。
本课程的任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生在掌握数据模型、数据库管理系统、数据库语言及数据库设计理论等基本理论知识的基础上，逐步具有开发和设计数据库的能力，为进一步开发和设计大型信息系统打下坚实基础。
二、课程教学内容、教学形式和教学要求1、理论教学大纲内容：第一章绪论(一)课程内容1、数据库系统概述2 、数据模型3 、数据库系统结构4 、数据库管理系统5 、据库技术的研究领域(二)学习目的和要求本章阐述了数据库的基本概念，介绍了数据库管理技术的进展情况、数据库技术产生和发展的背景、数据库系统的组成以及数据库技术的主要研究领域。
学习本章的重点在于将注意力放在基本概念和基本知识的把握方面，从而为以后的学习打好扎实的基础。
第二章关系数据库(一)课程内容1 、关系模型2 、关系数据结构3 、关系的完整性4、关系代数(二)学习目的和要求1、需要了解的：产系统数据库理论产生和发展的过程，关系数据库产品的发展沿革；关系演算的概念；2、需要牢固掌握的：关系模型的三个组成部分及各部分所包括的主要内容；牢固关系数据结构及其形化定义；关系的三类完整性约束的概念。
3、需要举一反三的：关系代数；关系代数中的各种运算、元组关系演算语言PLPHA及域关系演算语言QBE等，能够使用这些语言完成各种数据操纵。
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JNO
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8
答案：
π σ Sno（ JNO=‘J1'（SPJ）） π σ Sno（ JNO=‘J1’ ∧PNO=‘P1’（SPJ））
σ πSno( JNO=‘J1’ ∧COLOR=‘红’ (SPJ P))
πJno (J) - πJno(σCITY=‘天津’ ∧COLOR=‘红’ (S SPJ
(1)A. E1=E2=E3=E4 B. E3=E4但E1≠E2
C.E1=E2但E3≠E4 D.E3≠E4但 E2=E3
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[典型题4] （1999年试题7）
最常见的一种基本数据模型是关系数据模型，他统一用的 A 结构来表示实体及实体之间的联系。关系数据库的操作语 言DML主要包括 B 两类操作。关系运算以关系代数为理 论基础，关系代数的最基本操作是并、差、笛卡尔积、 C ， 用R S表示关系R和关系S的 D 。
R
A1
A2
A3
a
b
c
b
a
d
c
d
d
d
f
g
S
A1
A2
A4
a
z
a
b
a
h
c
d
d
d
s
c
(1)A.{d} B.｛c,d}C.｛c,d,8}D.{(a,b),(b,a),(c,d),(d,f)} (2) A.2,2,4 B. 2,2,6 C. 4,4,6 D. 4,4,4
(请参考P58左外连接、右外连接和完全外连接的定义)
πSname,Cname,Grade (SC S C)
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2019-6-30
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3
第二章 习题5 （P74）
S表 供应商
SNO
SNAME STATUS CITY
S1
精益
20
天津
S2
盛锡
10
北京
S3
东方红 30
北京
S4
丰泰盛 20
天津
S5
为民
30
上海
2019-6-30
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4
P表 零件
PNO P1 P2 P3 P4 P5 P6
PNAME 螺母 螺栓 螺丝刀 螺丝刀 凸轮 齿轮
COLOR 红 绿 蓝 红 蓝 红
WEIGHT 12 17 14 14 40 30
2019-6-30
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5
J表 工程项目
JNO
JNAME
CITY
J1
三建
北京
J2
一汽
长春
J3
弹簧厂
天津
J4
造船厂
天津
J5
机车厂
唐山
J6
无线电厂
常州
J7
半导体厂
南京
R
A1
A2
A3
a
b
c
b
a
d
c
d
d
d
f
g
S
A1
A2
A4
a
z
a
b
a
h
c
d
d
d
s
c
(1)A.{d} B.｛c,d}C.｛c,d,8}D.{(a,b),(b,a),(c,d),(d,f)} (2) A.2,2,4 B. 2,2,6 C. 4,4,6 D. 4,4,4
第1章数据库系统概论PPT课件
▪ 数据库系统有关的基本概念 ▪ 数据库的发展历史 ▪ 数据模型(Data Models) ▪ 数据库系统的三级模式及二级映象 ▪ 数据库系统
2020/11/14
第1章 绪论
1.1 数据库系统概论
❖ 四个基本概念
▪ 数据（Data） ▪ 数据库（Database） ▪ 数据库管理系统（DBMS） ▪ 数据库系统（DBS）
计算机软件的种类？
2020/11/14
第1章 绪论
数据库管理系统的功能
❖ 功能
▪ 数据定义：定义数据库结构、权限、索引等。 ▪ 数据存取：实现对数据的查询、增、删、改等
操作。 ▪ 数据库的运行管理：实现数据库恢复、并发控
制、完整性检查、安全性检查、日志管理等功 能，保证数据库系统的正常运行。 ▪ 数据库的建立和维护：数据输入、转换、转储、 恢复，数据库性能监控、性能分析等。
数据库原理
课程性质与设置目的
❖ 性质
▪ 计算机与信息类专业的一门专业基础课 ▪ 数据库技术是计算机软件学科的重要分支 ▪ 应用领域广大
❖ 目的
▪ 掌握基本原理和方法 ▪ 掌握数据库结构设计和数据库应用系统开发
方法 ▪ 能应用现有数据库管理软件和软件开发工具
2020/11/14
第1章 绪论
数据库的地位
的文件系统是专门用于数据管理的软件 ▪ 处理方式：联机实时处理、批处理
2020/11/14
第1章 绪论
文件系统的特点
❖ 数据的管理者：文件系统，数据可长期保存 ❖ 数据面向的对象：某一应用程序 ❖ 数据的共享程度：共享性差、冗余度大 ❖ 数据的结构化：记录内有结构，整体无结构
❖ 数据的独立性：独立
▪ 一个模式可对应多个外模式，对于每一个外模式均 有一Fra bibliotek外模式／模式映象。
01数据库系统概论-01
系名 社会学 商品学 法律学
…
年级 95 95 95 …
人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据之 后，应将其保存起来以供进一步加工处理，进一 步抽取有用信息
6
数据库(续)
7
数据库管理系统
8
DBMS的主要功能
9
数据库系统
10
数据管理技术的产生与发展 2-1
什么是数据管理
对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护， 是数据处理的中心问题
数据管理技术的发展过程
11
数据管理技术的产生和发展 2-2
数据管理技术的发展动力
12
时期
40年代中--50年代中
产生的背景
人工管理 3-1
13
人工管理 3-2
特点
14
人工管理 3-3
应用程序与数据的对应关系
应用程序１ 应用程序２
数据集１ 数据集２
...… ...…
应用程序ｎ 15
数据集n
时期
第一章 数据库系统概论
数据库系统概述
四个基本概念 数据管理技术的产生与发展
数据模型
概念模型 信息世界中的基本概念 概念模型的表示方法
数据库系统结构 数据库系统的组成 数据库技术的研究领域
2
本章内容
四个基本概念
3
数据
4
数据举例
学生档案中的学生记录
（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）
1. 概念模型 2. 信息世界中的基本概念 3. 概念模型的表示方法
36
1. 概念模型
概念模型的用途
概念模型用于信息世界的建模 是现实世界到机器世界的一个中间层次 是数据库设计的有力工具 数据库设计人员和用户之间进行交流的语言