第1章_数据库系统原理_DataBase
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Database System Principle
第一章 绪论
Database System Principle
第一章 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 1.5小结
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
一、数据库基本概念 1、数据 描述事物的符号记录
HDFS：为海量的数据提供了存储 Map-Reduce：海量的数据提供了计算
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
3、数据库（DataBase，简称DB）
数据库是长期储存在 计算机内 、有 组织 的、可 共享 的 大量数据集合。
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。
（3）数据库系统阶段特点： 数据（整体）结构化
面向全体应用 数据内部结构化和整体结构化（数据之间的联系）
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
学生信息数据库
学 号 2014004 …… 学号 2014004 …… 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 奖励 2014励志奖学金 ……
1.1 数据库系统概述
5、数据库系统（DataBase System，简称DBS）
计算机系统中引入数据库后的系统构成。 由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系 统、数据库管理员（DBA）构成。
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
二、数据管理技术的产生和发展
符号：数据的表现形式 数据解释（语义）
计算机中表示和存储数据的一种格式 记录是有结构的
Database System Principle
记录
1.1 数据库系统概述
2、大数据（Big Data）
大量（Volume） TB级以上 数据单位：
bit、Byte、KB、MB、GB、TB PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB
学习方式
听课 读书 练习与实验
作业、上机实验
Database System Principle
学业成绩
学业成绩=平时成绩*20%+主卷成绩*80%
平时成绩
书面作业、期中测验、实验作品成绩（参考实验报告）
期末考试:主卷成绩
Database System Principle
数据库系统原理
http://abook.hep.com.cn/187532 http://abook.hep.edu.cn/187532
DataBase System Principle
教材及参考书(4)
实验软件:
SQL Server 2005 Visual FoxPro 6.0
Database System Principle
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
4 、 数据库 管 理系 统 （ DataBase
System，简称DBMS）
数据管理软件
Management
硬 件
操 作 系 统
应 用 开 发 工 具
DBMS
应 用 系 统
Datቤተ መጻሕፍቲ ባይዱbase System Principle
1.1 数据库系统概述
学生学籍数据库
学 号 2014004 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 19 …… 女 …… 专业 软件工程 ……
学生学籍管 理系统
DBMS
……
学号 2014004 ……
奖励 2014励志奖学金 ……
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
教材及参考书(2)
《数据库系统教程》(第3版).施伯乐,丁宝康,汪卫编著. 高等教育出版社，2008.5 《数据库系统教程（第3版）习题解答与实验指导》.丁宝 康,汪卫,张守志编著.高等教育出版社，2009.10
DataBase System Principle
教材及参考书(3)
相关网站
学生基本信息文件
1.1 数据库系统概述
学生基本信息文件 学 号 2014004 …… 学生学籍管理系统 奖励 存取 方法 2014励志奖学金 …… 学生奖励信息文件
DataBase System Principle
姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 19 …… 女 ……
专业 软件工程 ……
文件系统管理
1.1 数据库系统概述
采用数据库系统管理
建立两个表
学生基本信息表 学生奖励信息表 学号 奖励
学 号 姓 名 年 龄 性 别 专业 2014004 张三 19 女 软件工程 …… …… …… …… ……
学生基本信息表
2014004 2014励志奖学金 …… ……
学生奖励信息表
DataBase System Principle
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
（2）例：学生学籍管理系统 采用文件系统管理
建立两个文件
学生基本信息文件 学生奖励信息文件 奖励 2014励志奖学金 ……
学生奖励信息文件
DataBase System Principle
学 号 姓 名 年 龄 性 别 专业 2014004 王小明 19 女 软件工程 …… …… …… …… ……
由文件系统管理数据
数据组织成一个个的数据文件 应用程序ｎ 文件n 每个文件存储格式是记录格式 图1.4 文件系统阶段 文件按名访问，按记录存取 各文件之间相互独立
Database System Principle
数据共享性差，冗余度大
1.1 数据库系统概述
3、数据库系统阶段 （1）数据库系统产生的原因： 出现时间：20世纪60年代后期 数据规模： 硬件、软件 应用需求 专门的数据管理软件：DBMS
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
（4）应用程序与数据之间的对应关系：
应用程序1
数据库
应用程序2
DBMS
…
图1.5 数据库系统阶段
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
（5）数据库的定义（P14）：
数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享的数 据集合。 它可以供各种用户共享，具有较小冗余度和较高的数据 独立性。 DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一 控制，以保证数据的完整性、安全性，并在多用户同时 使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对系统进行 恢复。
Database System Principle
课程简介(1)
No SQL数据库
键值数据库：Redis、Memcached、Riak 文档数据库：Mongodb、CouchDB 列族数据库：Cassandra、Hbase 图数据库：Neo4j
DataBase System Principle
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
1、人工管理
应用程序１ 应用程序２ ... …
数据集１ 数据集２
数据不保存
存储设备 应用需求 没有管理数据的软件 程序自己管理数据
... …
应用程序管理数据
应用程序ｎ
数据集n
图1.3 人工管理阶段
数据不共享 数据不具有独立性
独立性：数据和应用程序的依赖性
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
应用程序１ 应用程序２ ... … 存取 方法 文件１ 文件2 ... …
2、文件系统阶段
数据可以长期保存
存储设备 应用需求
Database System Principle
1.2 数据模型
一、数据模型 1、模型 2、数据模型
Database System Principle
1.2 数据模型
3、针对一个具体的问题（数据），如何转换成计 算机处理的数据？ 例：学生选课管理信息系统
概念模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息 建模。 逻辑模型：按计算机系统的观点对数据建模。 物理模型：
0001 0001 0002 ……
信息学院 信息学院 信息学院 ……
张三 张三 张三 ……
S
1 2 1 ……
70 60 80 ……
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
数据的独立性高
数据的逻辑独立性 数据的物理独立性
DBMS
学生信息数据库
学 号 2014004 …… 学号 2014004 …… 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 奖励 2014励志奖学金 ……
学号 2014004 1 课程号
专业 软件工程 ……
课程名 数据库
19 ……
女 ……
课程号 1
学 生信息 管 理系统
……
成绩 90
……
…… …… Principle DataBase System
1.1 数据库系统概述
数据由DBMS统一管理和控制
数据的安全性保护（Security） 数据的完整性检查（Integrity） 并发控制（Concurrency） 数据库恢复（Recovery）
数据库系统原理
Database System Principle
临沂大学信息学院
郝计奎
Database System Principle
课程简介(1)
了解数据库吗？ 数据库的作用？ 《数据库系统原理》课程地位？ 关于数据库的软件有哪些？
Oracle、SQL Server、DB/2、MY SQL Visual FoxPro、Access
多样性（ Variety ） 高速（Velocity） 价值（Value）
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
大数据的实现技术：Hadoop
Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统 基础架构 Hadoop创始人：Doug Cutting Hadoop的框架最核心的设计：
课程简介(2)
本课程内容简介：
数据库基本概念 关系代数 SQL命令 关系数据理论 数据库设计
课时:总学时64,理论:32,实验:32
Database System Principle
教材及参考书(1)
教材
王珊、萨师煊.数据库系统概论(第5版) .高等教育出 版社，2014.9
数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法 DBMS实现
DataBase System Principle
1.2 数据模型
4、数据模型的组成要素：
数据结构
数据操作
数据的约束条件
Database System Principle
1.2 数据模型
二、概念模型 1、基本概念
实体（Entity） 属性（Attribute） 码（Key） 实体型（Entity Type） 实体集（Entity Set）
教材版本
第一版1983年出版 第二版1991年出版 第三版2000年出版 第四版2006年出版 第五版2014年出版 第六版……
教材及参考书(1)
Database System Principle
教材及参考书(2)
参考书
《数据库系统概论（第5版）实验指导与习题解析》. 王珊.高等教育出版社，2015.2
学号 2014004 ……
专业 软件工程 ……
19 ……
女 ……
学生信息 管理系统
DBMS
课程号 1 …… 课程号 1 …… 成绩 90
课程名 数据库 ……
1.1 数据库系统概述
数据共享性高、冗余度低、易扩充
学生信息数据库
学 号 2014004 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 奖励 2014励志奖学金 ……
学号 2014004 …… 1 …… 课程号
专业 软件工程 ……
课程名 数据库
19 ……
女 ……
课程号 1
学 生信息 管 理系统
DBMS
…… 学号 2014004 ……
……
成绩 90
……
1.1 数据库系统概述
数据不一致性
同一数据的不同副本值不一样 Sno Sdept Mname Cno Grade
1.1 数据库系统概述
DBMS的功能
DDL（Data Definition Language) DML(Data Manipulation Language) 数据库的事务管理和运行管理 数据库的建立和维护功能(实用程序) 数据组织、存储和管理 其他功能
Database System Principle
第一章 绪论
Database System Principle
第一章 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 1.5小结
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
一、数据库基本概念 1、数据 描述事物的符号记录
HDFS：为海量的数据提供了存储 Map-Reduce：海量的数据提供了计算
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
3、数据库（DataBase，简称DB）
数据库是长期储存在 计算机内 、有 组织 的、可 共享 的 大量数据集合。
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。
（3）数据库系统阶段特点： 数据（整体）结构化
面向全体应用 数据内部结构化和整体结构化（数据之间的联系）
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
学生信息数据库
学 号 2014004 …… 学号 2014004 …… 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 奖励 2014励志奖学金 ……
1.1 数据库系统概述
5、数据库系统（DataBase System，简称DBS）
计算机系统中引入数据库后的系统构成。 由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系 统、数据库管理员（DBA）构成。
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
二、数据管理技术的产生和发展
符号：数据的表现形式 数据解释（语义）
计算机中表示和存储数据的一种格式 记录是有结构的
Database System Principle
记录
1.1 数据库系统概述
2、大数据（Big Data）
大量（Volume） TB级以上 数据单位：
bit、Byte、KB、MB、GB、TB PB、EB、ZB、YB、BB、NB、DB
学习方式
听课 读书 练习与实验
作业、上机实验
Database System Principle
学业成绩
学业成绩=平时成绩*20%+主卷成绩*80%
平时成绩
书面作业、期中测验、实验作品成绩（参考实验报告）
期末考试:主卷成绩
Database System Principle
数据库系统原理
http://abook.hep.com.cn/187532 http://abook.hep.edu.cn/187532
DataBase System Principle
教材及参考书(4)
实验软件:
SQL Server 2005 Visual FoxPro 6.0
Database System Principle
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
4 、 数据库 管 理系 统 （ DataBase
System，简称DBMS）
数据管理软件
Management
硬 件
操 作 系 统
应 用 开 发 工 具
DBMS
应 用 系 统
Datቤተ መጻሕፍቲ ባይዱbase System Principle
1.1 数据库系统概述
学生学籍数据库
学 号 2014004 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 19 …… 女 …… 专业 软件工程 ……
学生学籍管 理系统
DBMS
……
学号 2014004 ……
奖励 2014励志奖学金 ……
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
教材及参考书(2)
《数据库系统教程》(第3版).施伯乐,丁宝康,汪卫编著. 高等教育出版社，2008.5 《数据库系统教程（第3版）习题解答与实验指导》.丁宝 康,汪卫,张守志编著.高等教育出版社，2009.10
DataBase System Principle
教材及参考书(3)
相关网站
学生基本信息文件
1.1 数据库系统概述
学生基本信息文件 学 号 2014004 …… 学生学籍管理系统 奖励 存取 方法 2014励志奖学金 …… 学生奖励信息文件
DataBase System Principle
姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 19 …… 女 ……
专业 软件工程 ……
文件系统管理
1.1 数据库系统概述
采用数据库系统管理
建立两个表
学生基本信息表 学生奖励信息表 学号 奖励
学 号 姓 名 年 龄 性 别 专业 2014004 张三 19 女 软件工程 …… …… …… …… ……
学生基本信息表
2014004 2014励志奖学金 …… ……
学生奖励信息表
DataBase System Principle
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
（2）例：学生学籍管理系统 采用文件系统管理
建立两个文件
学生基本信息文件 学生奖励信息文件 奖励 2014励志奖学金 ……
学生奖励信息文件
DataBase System Principle
学 号 姓 名 年 龄 性 别 专业 2014004 王小明 19 女 软件工程 …… …… …… …… ……
由文件系统管理数据
数据组织成一个个的数据文件 应用程序ｎ 文件n 每个文件存储格式是记录格式 图1.4 文件系统阶段 文件按名访问，按记录存取 各文件之间相互独立
Database System Principle
数据共享性差，冗余度大
1.1 数据库系统概述
3、数据库系统阶段 （1）数据库系统产生的原因： 出现时间：20世纪60年代后期 数据规模： 硬件、软件 应用需求 专门的数据管理软件：DBMS
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
（4）应用程序与数据之间的对应关系：
应用程序1
数据库
应用程序2
DBMS
…
图1.5 数据库系统阶段
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
（5）数据库的定义（P14）：
数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享的数 据集合。 它可以供各种用户共享，具有较小冗余度和较高的数据 独立性。 DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一 控制，以保证数据的完整性、安全性，并在多用户同时 使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对系统进行 恢复。
Database System Principle
课程简介(1)
No SQL数据库
键值数据库：Redis、Memcached、Riak 文档数据库：Mongodb、CouchDB 列族数据库：Cassandra、Hbase 图数据库：Neo4j
DataBase System Principle
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
1、人工管理
应用程序１ 应用程序２ ... …
数据集１ 数据集２
数据不保存
存储设备 应用需求 没有管理数据的软件 程序自己管理数据
... …
应用程序管理数据
应用程序ｎ
数据集n
图1.3 人工管理阶段
数据不共享 数据不具有独立性
独立性：数据和应用程序的依赖性
Database System Principle
1.1 数据库系统概述
应用程序１ 应用程序２ ... … 存取 方法 文件１ 文件2 ... …
2、文件系统阶段
数据可以长期保存
存储设备 应用需求
Database System Principle
1.2 数据模型
一、数据模型 1、模型 2、数据模型
Database System Principle
1.2 数据模型
3、针对一个具体的问题（数据），如何转换成计 算机处理的数据？ 例：学生选课管理信息系统
概念模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息 建模。 逻辑模型：按计算机系统的观点对数据建模。 物理模型：
0001 0001 0002 ……
信息学院 信息学院 信息学院 ……
张三 张三 张三 ……
S
1 2 1 ……
70 60 80 ……
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
数据的独立性高
数据的逻辑独立性 数据的物理独立性
DBMS
学生信息数据库
学 号 2014004 …… 学号 2014004 …… 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 奖励 2014励志奖学金 ……
学号 2014004 1 课程号
专业 软件工程 ……
课程名 数据库
19 ……
女 ……
课程号 1
学 生信息 管 理系统
……
成绩 90
……
…… …… Principle DataBase System
1.1 数据库系统概述
数据由DBMS统一管理和控制
数据的安全性保护（Security） 数据的完整性检查（Integrity） 并发控制（Concurrency） 数据库恢复（Recovery）
数据库系统原理
Database System Principle
临沂大学信息学院
郝计奎
Database System Principle
课程简介(1)
了解数据库吗？ 数据库的作用？ 《数据库系统原理》课程地位？ 关于数据库的软件有哪些？
Oracle、SQL Server、DB/2、MY SQL Visual FoxPro、Access
多样性（ Variety ） 高速（Velocity） 价值（Value）
DataBase System Principle
1.1 数据库系统概述
大数据的实现技术：Hadoop
Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统 基础架构 Hadoop创始人：Doug Cutting Hadoop的框架最核心的设计：
课程简介(2)
本课程内容简介：
数据库基本概念 关系代数 SQL命令 关系数据理论 数据库设计
课时:总学时64,理论:32,实验:32
Database System Principle
教材及参考书(1)
教材
王珊、萨师煊.数据库系统概论(第5版) .高等教育出 版社，2014.9
数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法 DBMS实现
DataBase System Principle
1.2 数据模型
4、数据模型的组成要素：
数据结构
数据操作
数据的约束条件
Database System Principle
1.2 数据模型
二、概念模型 1、基本概念
实体（Entity） 属性（Attribute） 码（Key） 实体型（Entity Type） 实体集（Entity Set）
教材版本
第一版1983年出版 第二版1991年出版 第三版2000年出版 第四版2006年出版 第五版2014年出版 第六版……
教材及参考书(1)
Database System Principle
教材及参考书(2)
参考书
《数据库系统概论（第5版）实验指导与习题解析》. 王珊.高等教育出版社，2015.2
学号 2014004 ……
专业 软件工程 ……
19 ……
女 ……
学生信息 管理系统
DBMS
课程号 1 …… 课程号 1 …… 成绩 90
课程名 数据库 ……
1.1 数据库系统概述
数据共享性高、冗余度低、易扩充
学生信息数据库
学 号 2014004 姓 名 年 龄 性 别 张三 …… 奖励 2014励志奖学金 ……
学号 2014004 …… 1 …… 课程号
专业 软件工程 ……
课程名 数据库
19 ……
女 ……
课程号 1
学 生信息 管 理系统
DBMS
…… 学号 2014004 ……
……
成绩 90
……
1.1 数据库系统概述
数据不一致性
同一数据的不同副本值不一样 Sno Sdept Mname Cno Grade
1.1 数据库系统概述
DBMS的功能
DDL（Data Definition Language) DML(Data Manipulation Language) 数据库的事务管理和运行管理 数据库的建立和维护功能(实用程序) 数据组织、存储和管理 其他功能
Database System Principle