武汉大学《高级数据库技术》课件第1章 数据库系统原理编程与设计

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No
关系模型下的学生注册数据库
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数 据 库 系 统 的 特 点
2.
数据的高共享性
例，校人事处、 财务处、房产处 共享学校职工的 基本信息，但共 享的列有一些区 别
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数 据 库 系 统 的 特 点
3.
程序与数据的高独立性
程序与数据 的独立性 逻辑独立性
1) 2) 3) 4)
5)
决定DB中的信息内容和结构； 决定DB中的存储结构和存取策略； 定义数据的安全性要求和完整性约束条件； 监控数据库的使用和运行； 数据库的改进和重组重构 。
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数据库系统的结构和组成
4.
各种人员的数据视图
用户 数据表示 应用系统
应用 程序员
外模式 模式 DBM S
enrollment
sid 1 cno 101 major No
2
3 5
Smith
Brown White
John
Harry Edward
3
2 3
555-4321
555-1122 555-3344
1
2 3 3
108
105 101 108 102
Yes
No Yes No No
course
cno 101 102 105 108 cname French Ⅰ French Ⅱ Algebra Calculus croom 2-104 2-113 3-105 2-113 time MW2 MW3 MW2 MW4
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一．数据库系统的特点 二. 数据库系统的结构和组成
三．关系模型
四．数据库语言SQL 五．数据库设计
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数据库系统
的特点
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数 据 库 系 统 的 特 点
1.
数据的高度结构化
students
sid 1 fname Jones lname Allan class 2 telephone 555-1234
3.

程序与数据的高独立性
数据结构变化的几种可能性（物理结构，逻辑结构）， 因此，将模式从上扩充，得到外模式，向下扩充，得 到内模式，即数据库系统的三级模式结构。
外模式 外模式 外模式
外模式/模式
模式
模式/内模式
内模式
* 数据库系统的三级模式结构和两级映象 ---- 程序与数据的独立性。 * 对于每一级模式，DBMS提供相应的描述语言来定义。
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数 据 库 系 统 的 特 点
4.
DBMS统一管理和控制数据
数据库的共享是并发的共享，即多个用户 可以同时存取数据库中的数据。 DBMS提供以下几方面的数据控制功能：
1) 2) 3) 4)
数据的安全性(Security)保护 数据的完整性(Integrity)检查 并发(Concurrency)控制 数据库恢复（Recovery）
DBA
UNIT one
数据库系统 原理、编程与设计
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利用你的数据库方面的知识 思 考 几 个 问 题
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
与文件系统相比，数据库系统具有哪些特点？ 目前商用数据库管理系统有哪些？它们在数据模型方面的 共同之处是什么？它们各具有什么特点？ 数据库系统的数据组织方式具有什么特殊之处？这种组织 方式对于开发一个大型的应用系统具有什么好处？ 与高级程序设计语言相比，数据库语言具有什么特点？标 准的数据库语言是什么？ 数据库技术的目的是什么？它适用于解决什么样的问题？ 针对一个具体的应用环境，你如何组织数据（即设计数据 库的方法）？ 你接触过哪些商用的数据库管理系统产品？会使用哪些工 具？会使用数据库语言的哪些命令？会实现哪些功能？ 根据你对数据库系统知识的理解及实际经验，你觉得商用 数据库系统产品应该提供哪些功能？
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本讲主要目标
学完本讲后，你应该能够了解：
1. 数据库系统的体系结构、组成与特点； 2. 关系模型的三要素：①数据结构 —— 关系； ②基本的关系数据操作 —— 并、交、选择、 投影与连接；③完整性约束 —— 关系规则； 3. 数据库语言 SQL 功能：数据定义语言、数据 查询语言、数据操纵语言、数据控制语言； 交互式SQL、嵌入式SQL； 4. 关系数据库设计的两种基本技术：实体 - 联 系（E-R）方法和规范化方法。
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数据库系统的
结构和组成
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数据库系统的结构和组成
1.
数据库的三级模式结构
外模式 外模式 外模式
外模式/模式
模式
模式/内模式
内模式
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数据库系统的结构和组成
2.
数据库系统的组成成分

硬件（足够的内存、外存、数据传输率） 数据库 软件（ OS 、 DBMS 、以 DBMS 为核心的应用开发工 具、高级语言及编译系统、数据库应用系统） 人（数据库管理员、应用程序员、最终用户）
物理独立性

逻辑独立性 ---- 用户的应用程序与数据库的逻辑结 构是相互独立的 物理独立性 ---- 用户的应用程序与存储在磁盘上的 数据库中的数据是相互独立的 * 如何保证应用程序所操作的数据的数据结构尽量 保持稳定？---- 分级，建立映射表
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数 据 库 系 统 的 特 点

最终用户

临时用户——用SQL访问DBMS的用户 初级用户——通过菜单访问DBMS的用户
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数据库系统的结构和组成
3.

各种人员的职责
应用程序员
直接与DBMS打交道，为初级用户编写菜单程序


最终用户
通过菜单或SQL使用数据库，以满足日常的事务处理要求
数据库管理员（DBA）的职能
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数 据 库 系 统 的 特 点
3.

程序与数据的高独立性
外模式（External Schema,子模式 Subschema，用户 模式）--是数据库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，是数据库用户的数据视图。 模式（逻辑模式） -- 是数据库中全体数据的逻辑结 构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。是数 据库数据在逻辑级上的视图。 内 模 式 （ Internal Schema ， 存 储 模 式 Storage Schema） -- 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表示方式。