第一讲 数据库系统概论
第1章_数据库系统概述.ppt
n 学生：学号，姓名，性别，出 生日期，所在系，籍贯等属性；课程
成绩
课程：课程号，课程名，先修 图1-5学生选课E-R图 课，学分等属性； 学生选修课程后应记录相应成 绩。
1.1.2 数据库系统与人
广州民航职业技术学院
суббота, 23 марта 2019 г. 第30页
4. 面向对象数据模型
面向对象数据模型是由类构成的层次结构，类 是对同类对象的抽象，对象由属性和操作构成。
1.3实体-联系模型
现在常见的概念层数据模型，是实体-联 系模型和面向对象模型。
1.3.1 E-R模型中常用的名词与实体联系图
1.6 数据库系统的内部结构
1.7 现代数据库系统的优点
1.1 什么是数据库系统
当今社会是一个信息社会，我们每天的工作、学习和生活 都会接触到大量的信息。可以将这些数据分门别类的保存在表 格中，再将这些表格保存到计算机中，计算机不但能保存数据， 还能对数据进行管理和维护。这就需要借助于数据库。
1.1.1 数据库系统的组成
广州民航职业技术学院
суббота, 23 марта 2019 г. 第26页
2. 网状模型
学生/选修/课程的网状模型
学生
学号 姓名 专业 … 课程 课程号 课程－选修 课程名 先修课 学分
学生－选修 选修
学号
课程号
成绩
图1-8 学生/选修/课程的网状模型 广州民航职业技术学院
第27页
3. 关系模型
关系模型指的是用二维表格来表示数据间联系的模型
1. 关系模型中的基本概念
数据库系统概论
数据库系统概论The document was prepared on January 2, 2021第一章数据库系统概论本章目的在于使读者对数据库系统的基本知识能有一个较为全面的了解，为今后的学习和工作打下基础。
本章重点介绍了有关数据库结构和数据库系统组织的基本知识和基本概念，以及常见的三种类型的数据库系统的特点。
重点介绍关系数据库的有关知识。
数据管理技术发展史随着生产力的不断发展，社会的不断进步，人类对信息的依赖程度也在不断地增加。
数据作为表达信息的一种量化符号，正在成为人们处理信息时重要的操作对象。
所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。
数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中，提取出有用的数据信息，作为我们工作、生活等各方面的决策依据。
数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护，它是数据处理的一个重要内容中心。
数据处理工作由来以久，早在1880年美国进行人口普查统计时，就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据，并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。
电子计算机的出现以及其后其硬件、软件的迅速发展，加之数据库理论和技术的发展，为数据管理进入一个革命性阶段提供有力的支持。
根据数据和应用程序相互依赖关系、数据共享以及数据的操作方式，数据管理的发展可以分为三个具有代表性的阶段，即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。
【1】人工管理阶段这一阶段发生于六十年代以前，由于当时计算机硬件和软件发展才刚刚起步，数据管理中全部工作，都必须要由应用程序员自己设计程序完成去完成。
由于需要与计算机硬件以及各外部存储设备和输入输出设备直接打交道，程序员们常常需要编制大量重复的数据管理基本程序。
数据的逻辑组织与它的物理组织基本上是相同的，因此当数据的逻辑组织、物理组织或存储设备发生变化时，进行数据管理工作的许多应用程序就必须要进行重新编制。
第一章数据库系统概述PPT课件
张明
一个名为StudentCourse（学生选课）的 关系，记录的是学生的选课信息，包括三 个属性：StudentNo（学号）、CourseNo （课程号）、Score（成绩）。
StudentNo （学号）
……
CourseNo （课程号）
1234 5678 ……
Score （成绩）
89 73 ……
关系模型
数据以“关系”的形式，也就是以二维 表的形式来表示，其数据模型就是所谓 的关系模型。在关系模型中，无论是从 客观事物中抽象出的实体，还是实体之 间的联系，都用单一的结构类型——关 系来表示。在对关系进行各种处理之后， 得到的还是关系——一张新的二维表。
关系数据库系统
关系数据库系统就是以关系模型为 基础的数据库系统。 微软公司的MS SQL Server 2000
数据管理技术的发展
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
数据库系统阶段特点
数据的结构化。 数据共享性好。 数据独立性好。 数据存取粒度小。 数据库管理系统（DBMS）对数据进行统一的管理 和控制。 为用户提供了友好的接口。
数据库系统阶段特征图
应用1 应用2 …… 应用n
DBMS
数据库
有关数据库的基本术语
原子性 一致性 隔离性 持久性 加锁、日志文件、事务提交等等是常用 的技术。
客户程序-服务程序体系结构
系统运行时，一个进程（客户程序）发 出请求，另一个进程（服务程序）执行。 现代的软件往往采用客户程序-服务程 序体系结构（C/S结构）。 从系统配置上，服务程序通常安装在功 能强大的服务器上，而客户程序就放在 相对简单的PC机（客户机）上。
数据 数据模型 数据库 数据库管理系统 数据库系统
第一讲 数据库系统概论-讲义
在医学中-人类基因组计划(HGP)
电子商务
基因组就是一个物种中所有基 因的整体组成。人类基因组有 两层意义：遗传信息和遗传物 质。 人类基因组计划是由美国科学 家于1985年率先提出，于1990 年正式启动的。美国、英国、 法国、德国、日本和我国科学 家共同参与了这一预算达30亿 美元的研究计划。 目标就是要揭开组成人体4万个 基因的30亿个碱基对的秘密。
在电信业-中国移动（China Mobile）
中国移动通信集团公司，于2000年 4月20日成立， 2000年5月16日正 式挂牌，是一家基于GSM，TDSCDMA和TD-LTE制式网络的移动 通信运营商。中国移动是国有骨干 企业，全资拥有中国移动（香港） 集团有限公司，由其控股的中国移 动有限公司（简称“上市公司”）在 国内31个省（自治区、直辖市）和 香港特别行政区设立全资子公司， 并在香港和纽约上市。
在这样的背景下，多用户、多应用共享数据的 需求，使数据尽可能为多个应用服务，此时数 据管理的特点为：
采购员
采购应用程序
DBMS
面向全组织的复杂数据结构。 数据冗余度小，共享性高，易于扩充。 具有较高的程序和数据的独立性。 统一的数据控制功能（安全控制、完整性控制、并 发控制、数据库恢复）。
数据库系统阶段应用程序与数据之间的对应关系
其他领域（数据挖掘、信息检索、知识管理等） SIGKDD: Intl. Conf. on Knowledge Discovery and Data Mining ICDM: IEEE Intl. Conf. on Data Mining
数据库系统的基本概念
数据（Data）
《数据库系统概论》讲义
PB,VB,VC DELPHI
《数据库系统概论》讲义
1.1.2 数据管理发展阶段
• 数据库技术的研究对象
数据管理的技术。 – 数据库技术是研究数据管理 数据管理
• 数据处理
– 数据处理 数据处理是对各种数据进行收集、存储、加工和传 播的一系列活动的总和。 – 数据处理的中心问题是数据管理。
软件学院
郭文明2004.08
《数据库系统概论》讲义
文件系统阶段
• 数据的冗余度大：
– 数据仍然是面向应用的。 – 当不同应用程序所需要的数据有部分相同时， 也必须建立各自的文件，而不能共享相同的 数据。 – 数据分散管理。
• 数据的不一致性：
– 由于数据存在很多副本，给数据的修改与维 护带来了困难，容易造成数据的不一致性。
软件学院 郭文明2004.08
《数据库系统概论》讲义
数据库阶段
• 背景：
–计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强 （多种应用、不同语言共享数据）。 –外存有了大容量磁盘，光盘。 –软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及 应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高，力 求降低。
• 特点：
– – – – 有了数据库管理系统。 面向全组织，面向现实世界。 独立性较强。 由DBMS统一存取，维护数据语义及结构
– 数据管理三个阶段
• 人工管理 • 文件系统 • 数据库
–数据库系统特点
• 数据结构化 • 数据独立性 • DBMS统一管理
软件学院 郭文明2004.08
《数据库系统概论》讲义
1.1.1 基本概念
• 信息与数据
–信息定义
• 哲学上：人们所认知与感知对象的抽象。 • 数学上：是确定性的度量，两次不定性之差，与随机对立。 • 物理上：是一种能量，与熵对立。
数据库系统概论(第一章)
第二十一页，共100页。
数据库系统阶段(20世纪60年代后期－ ） 背景： 应用背景 大规模管理 硬件背景 大容量磁盘 软件背景 有数据库管理系统 处理方式 联机实时处理、分布处理、批处理
22 22
第二十二页，共100页。
数据库系统阶段(20世纪60年代后期－ ）
特点：
1)数据结构化
(4)数据独立性差
一旦数据的逻辑结构改变，必须修改应用程序，修改文件结构定义； 应用程序的改变，也要引起文件数据结构的改变；文件之间互相独立，不能反映 出现实世界的内在联系。
20 20
第二十页，共100页。
应用程序1
文件1
应用程序2
存取方法
文件2
… …
应用程序n
文件n
文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系
的抽象，表示实体以及实体间的联系。
• 一个用于描述数据、数据间关系、数据
语义和数据约束的概念工具的集合。
数据模型应满足三方面要求：
• 能比较真实地模拟现实世界；
• 容易为人所理解； • 便于在计算机上实现。
29
第二十九页，共100页。
29
1.2.1 两类数据模型
根据应用的不同目的，数据模型划分为两类： ❖ 概念模型（信息模型）
第二页，共100页。
2
第 1 章 绪论
1.1 数据库系统概述
1.2 数据模型
1.3 数据库系统结构 1.4 数据库系统的组成
第三页，共100页。
3
数据库技术的重要地位
❖ 数据库是数据管理的最新技术，是计算机科 学的重要分支
❖ 数据库技术在信息化社会中的重要作用
信息系统的核心和基础技术
日益广泛的应用
数据库系统概论目录
第一篇基础篇第一章绪论1.1数据库系统概述1.1.1 四个基本概念1.1.2 数据管理技术的产生和发展1.1.3 数据库系统的特点1.2数据模型1.2.1 两大类数据模型1.2.2 数据模型的组成要素1.2.3 概念模型1.2.4 最常用的数据模型1.2.5 层次模型1.2.6 网状模型1.2.7 关系模型1.3数据库系统结构1.3.1 数据库系统模式的概念1.3.2 数据库系统的三级模式结构1.3.3 数据库的二级映像功能与数据独立性1.4数据库系统的组成1.5小结第二章关系数据库2.1关系数据结构及形式化定义2.1.1 关系2.1.2 关系模式2.1.3 关系数据库2.2关系操作2.2.1基本关系操作2.2.2 关系数据库语言的分类2.3关系的完整性2.3.1 关系的三类完整性约束2.3.2 实体完整性2.3.3 参照完整性2.3.4 用户定义的完整性2.4关系代数2.4.1传统的集合运算2.4.2专门的关系运算2.5关系演算2.6小结第三章关系数据库标准语言SQL3.1SQL概述3.1.1 SQL 的产生与发展3.1.2 SQL的特点3.1.3 SQL的基本概念3.2学生-课程数据库3.3数据定义3.3.1 模式的定义与删除3.3.2 基本表的定义、删除与修改3.3.3 索引的建立与删除3.4数据查询3.4.1 单表查询3.4.2 连接查询3.4.3 嵌套查询3.4.4 集合查询3.4.5 Select语句的一般形式3.5数据更新3.5.1 插入数据3.5.2 修改数据3.5.3 删除数据3.6视图3.6.1 定义视图3.6.2 查询视图3.6.3 更新视图3.6.4 视图的作用3.7小结第四章数据库安全性4.1计算机安全性概述4.1.1 计算机系统的三类安全性问题4.1.2 安全标准简介4.2数据库安全性控制4.2.1 用户标识与鉴别4.2.2 存取控制4.2.3 自主存取控制方法4.2.4 授权与回收4.2.5 数据库角色4.2.6 强制存取控制方法4.3视图机制4.4审计（Audit）4.5数据加密4.6统计数据库安全性4.7小结第五章数据库完整性5.1实体完整性5.1.1 实体完整性定义5.1.2 实体完整性检查和违约处理5.2参照完整性5.2.1 参照完整性定义5.2.2 参照完整性检查和违约处理5.3用户定义的完整性5.3.1 属性上的约束条件的定义5.3.2 属性上的约束条件检查和违约处理5.3.3 元组上的约束条件的定义5.3.4元组上的约束条件检查和违约处理5.4完整性约束命名子句*5.5域中的完整性限制5.6触发器5.6.1 定义触发器5.6.2 激活触发器5.6.3 删除触发器5.7小结第二篇设计与应用开发篇第六章关系数据理论6.1问题的提出6.2规范化6.2.1 函数依赖6.2.2 码6.2.3 范式6.2.4 2NF6.2.5 3NF6.2.6 BCNF6.2.7 多值依赖6.2.8 4NF6.2.9 规范化小结6.3数据依赖的公理系统*6.4模式的分解6.5小结第七章数据库设计7.1数据库设计概述7.1.1 数据库设计的特点7.1.2 数据库设计方法7.1.3 数据库设计的基本步骤7.1.4 数据库设计过程中的各级模式7.2需求分析7.2.1 需求分析的任务7.2.2 需求分析的方法7.2.3 数据字典7.3概念结构设计7.3.1 概念结构7.3.2 概念结构设计的方法与步骤7.3.3 数据抽象与局部视图设计7.3.4 视图的集成7.4逻辑结构设计7.4.1 E-R图向关系模型的转换7.4.2 数据模型的优化7.4.3 设计用户子模式7.5数据库的物理设计7.5.1 数据库物理设计的内容和方法7.5.2 关系模式存取方法选择7.5.3 确定数据库的存储结构7.5.4 评价物理结构7.6数据库的实施和维护7.6.1 数据的载入和应用程序的调试7.6.2 数据库的试运行7.6.3 数据库的运行和维护7.7小结第八章数据库编程8.1 嵌入式SQL8.1.1 嵌入式SQL的处理过程8.1.2 嵌入式SQL语句与主语言之间的通信8.1.3 不使用游标的SQL语句8.1.4 使用游标的SQL语句8.1.5 动态SQL8.1.6 小结8.2 存储过程8.2.1 PL/SQL的块结构8.2.2 变量常量的定义8.2.3 控制结构8.2.4 存储过程8.2.5 小结8.3 ODBC编程8.3.1 数据库互连概述8.3.2 ODBC工作原理概述8.3.3 ODBC API 基础8.3.4 ODBC的工作流程8.3.5 小结第三篇系统篇第九章关系查询处理和查询优化9.1 关系数据库系统的查询处理9.1.1 查询处理步骤9.1.2 实现查询操作的算法示例9.2 关系数据库系统的查询优化9.2.1 查询优化概述9.2.2 一个实例9.3 代数优化9.3.1 关系代数表达式等价变换规则9.3.2 查询树的启发式优化9.4 物理优化9.4.1 基于启发式规则的存取路径选择优化9.4.2 基于代价的优化9.5 小结第十章数据库恢复技术10.1 事务的基本概念10.2 数据库恢复概述10.3 故障的种类10.4 恢复的实现技术10.4.1 数据转储10.4.2 登记日志文件10.5 恢复策略10.5.1 事务故障的恢复10.5.2 系统故障的恢复10.5.3 介质故障的恢复10.6 具有检查点的恢复技术10.7 数据库镜像10.8 小结第十一章并发控制11.1 并发控制概述11.2 封锁11.3 活锁和死锁11.3.1 活锁11.3.2 死锁11.4 并发调度的可串行性11.4.1 可串行化调度11.4.2 冲突可串行化调度11.5 两段锁协议11.6 封锁的粒度11.6.1 多粒度封锁11.6.2 意向锁11.7 小结*第十二章数据库管理系统第四篇新技术篇第十三章数据库技术新发展*第十四章分布式数据库系统第十五章对象关系数据库系统第十六章XML数据库第十七章数据仓库与联机分析处理技术。
数据库系统概论
数据库系统概论文章目录一、数据库和数据库系统1、数据数据(Data)是事物的符号表示，数据可以是数字、文字、图像、声音等。
2、数据库数据库(Database)是以特定的组织结构、存放在计算机的存储介质中的相互关联的数据集合。
数据库具有以下特征：（1）是相互关联的数据集合，不是杂乱无章的数据集合。
（2）数据存储在计算机的存储介质中。
（3）数据结构比较复杂，有专门理论支持。
数据库包含了以下含义：（1）提高了数据和程序的独立性，有专门的语言支持。
（2）建立数据库的目的是为应用服务。
3、数据库系统数据库系统(Database System, DBS)是数据库应用系统的简称，数据库系统由数据库、操作系统、数据库管理系统、应用程序、用户、数据库管理员组成，如右图所示。
图片资料：4、数据库发展阶段人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段在开发设计数据库应用系统时需要使用不同的数据模型，它们是概念模型、逻辑模型、物理模型，根据模型应用的不同目的，按不同的层次可将它们分为两类，第一类是概念模型，第二类是逻辑模型、物理模型。
数据模型是数据库系统的核心和基础。
从概念模型到逻辑模型的转换由数据库设计人员完成，从逻辑模型到物理模型的转换主要由数据库管理系统完成。
二、数据模型1、概念模型概念模型(Conceptual Model)又称信息模型，它是按用户的观点对数据和信息进行建模，描述现实世界的概念化结构，它独立于数据库逻辑结构和具体的DBMS。
【专业术语】·（1）实体(entity)：客观存在并可相互区别的事物称为实体，实体用矩形框表示，框内为实体名。
·（2）属性(attribute)：实体所具有的某一特性称为属性，属性采用椭圆框表示，框内为属性名，并用无向边与其相应实体连接。
·（3）码(key)：能唯一标识实体的最小属性集。
·（4）实体型(entity type)：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。
第一章 数据库系统概论
第一章数据库系统概述学习目的与要求：1、了解信息、数据玉数据处理的正确含义及数据管理的进展2、了解数据库系统的基本概念、特点和数据模型3、理解关系模型和关系运算的基本概念4、了解数据库设计的原则、步骤和设计过程学习重点和难点：1、数据库的基本概念2、关系的基本运算有两类：一类是传统运算（并、差、交等）;另一类是专门的关系运算（选择、投影和连接）。
课时数：21.1数据和信息1.1.1 数据数据是存储在某一媒体上能够识别的物理符号。
在计算机领域中，一切能被计算机接收和处理的物理符号都叫数据。
数据通常可以分为两种形式：一种是数值型数据，如成绩、价格、体重、工资等；另一种是非数值型数据，如姓名、地址、单位、文章、声音、图像、视频等。
1.1.2信息信息是指数据经过加工处理后所得到有价值的知识。
说明：信息与数据既有联系又有区别，数据反映了信息，而信息又依靠数据来表达。
用不同的数据形式可以表示同样的信息，信息不随它的数据中的形式不同而改变。
总之，信息是反映客观现实世界的知识，数据是信息的具体表现形式，数据经过加工处理后使其具有知识性并对人类活动产生有意义的决策作用。
1.1.3 数据处理数据处理是利用计算机技术将数据转换成信息的过程。
数据处理包括对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、计算、加工、统计和传输等一系列操作。
数据是原料，使输入，而信息使产出，是输出结果。
数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获取我们所需要的资料，为我们工作和决策提供必要的信息基础和依据，输出有价值、有意义的信息。
1.2 数据管理技术的发展数据管理是对数据进行组织、存储、分类、检索、维护等数据处理的技术，是数据处理的核心。
随着计算机硬件技术和软件技术的发展和进步，计算机数据管理的水平不断提高，管理方式也发生了很大的变化。
发展到现在，数据管理经历了以下三个阶段：·人工管理阶段·文件管理阶段·数据库系统阶段1.2.1 人工管理阶段1.2.2 文件管理阶段1.2.3 数据库系统阶段由于文件系统管理数据的缺陷，迫切需要新的数据管理方式，把数据组成合理结构，能集中、统一地进行管理。
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
数据库系统概论
5
数据库管理系统(DBMS) 什么是DBMS 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 是基础软件，是一个大型复杂的软件系统 DBMS的用途 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据 DBMS主要功能 数据定义； 数据组织、存储和管理 ；数据操纵；数据库的事 务管理和运行管理；数据库的建立和维护；其他功能。
3
1.1 数据库系统概述 1.1.1 四个基本概念 数据(Data) 数据(Data)是数据库中存储的基本对象 数据的定义 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
4
数据库(Database) 数据库的定义 数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、 可共享的大量数据的集合。 数据库的基本特征 数据按一定的数据模型组织、描述和储存 可为各种用户共享 冗余度较小 数据独立性较高 易扩展 概括地讲，数据库数据具有永久存储、有组织、可共享三个基本特点。
10
数据独立性高 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。
11
数据由DBMS统一管理和控制 并发共享：多个用户可以同时存取数据库中的数据，甚至可以同时存取数 据库中同一个数据。 为此，DBMS还需提供以下几方面的数据控制功能 ： – (1)数据的安全性（Security）保护 保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。 – (2)数据的完整性（Integrity）检查 将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。 – (3)并发（Concurrency）控制 对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结 果。 – (4)数据库恢复（Recovery） 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
数据库系统概论_第一章
数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义：描述事物的符号记录数据的语义：数据的含义，与数据不可分数据是有结构的：记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库（DataBase, DB）定义：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、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基本特点：永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统（DataBase Management System, DBMS)定义：位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件，是⼀个⼤型复杂的软件系统，和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途：科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能：（1）数据定义（提供数据定义语⾔DDL（Data Definition Language）；（2）数据组织、存储和管理（3）数据操纵（提供数据操纵语⾔DML，实现对数据库的基本操作）（4）数据库的事务管理和运⾏管理（5）数据库的建⽴和维护（6）其他功能4. 数据库系统（DataBase System, DBS）定义：由数据库、数据库管理系统（及应⽤开发⼯具）、应⽤程序和数据库管理员（DataBase Administrator, DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理：对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段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2. ⽂件系统阶段特点：数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点：数据不是依赖于处理过程的附属品，⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 数据库系统的特点1. 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之⼀，也是数据库系统与⽂件系统的本质区别。
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1.¾¾¾¾
2.1)
2)
3)
4)
数据管理技术的发展2.数据管理技术的发展阶段几个阶段的根本区别：人工管理阶段文件系统阶段电子表格阶段数据库系统阶段数据不能永久存放、不能共享数据共享性、结构化程度不高，不支持表操作数据共享性、结构化程度不高，没有统一控制
2.从文件系统到数据库系统，标志着数据管理技术的飞跃。
数据库管理系统是统一管理数据的专用软件系统，大大减少了应用程序的编程量。
数据库用科学、规范的数据模型组织数据，为准确、有效地存取数据提
供了基础。
1960197019801990层次模型网络模型关系模型的提出关系模型的早期实现关系模型的繁荣对象-关系模型
层次模型
网状模型
关系模型
对象-关系模型
1.
555-3344
3
Edward
White
5
555-11222Harry Brown 3555-43213John Smith 2555-12342Allan Jones 1telephone class lname fname sid MW4
2-113
Calculus
108
MW23-105Algebra 105MW32-113French Ⅱ102MW22-104French Ⅰ101time croom cname cno No
105
5
No 1025No 1083
Yes 1013No 1052Yes 1081No 1011major cno sid 关系模型下的学生注册数据库
students
enrollment
course
2.
3.
映射表
程序与数据的独立性
逻辑独立性物理独立性
3.
数据库系统的三级模式结构
模式
外模式
外模式
外模式
内模式
外模式/模式
模式/内模式
3.
外模式
模式
内模式
4.
1)2)3)4)
1.
2.
数据库应用系统
用户界面Site1
Site3
Site2
Server
Client
Client
Client
3.
DB
os
DBMS
应用程序
应用程序
应用程序
4.
查询优化完整性检测安全性检测查询计划执行
用户查询请求
5.
模式
外模式
外模式
外模式
内模式
外模式/模式
模式/内模式
1.
2.
1)2)3)4)5)
3.
外模式模式
内模式
应用系统
DB
DBM S
OS
数据表示
DBA
程序员
用户
Questions?。