西南大学数据库一

43
An Introduction to Database Systenm
应用程序与数据的对应关系(文件系统)
程序1 数据1
程序2
存取方式
数据2
程序n
44
数据n
An Introduction to Database Systenm
文件系统阶段的缺点

数据与程序的独立性差




文件系统的出现并没有从根本上改变数据与程序紧 密结合的状况，数据的逻辑结构改变则必须修改应 用程序。 文件系统只是解脱了程序员对物理设备存取的负担， 它并不理解数据的语义，只负责存储。 数据的语义信息只能由程序来解释，也就是说，数 据收集以后怎么组织，以及数据取出来之后按什么 含义应用，只有全权管理它的程序知道。 一个应用若想共享另一个应用生成的数据，必须同 另一个应用沟通，了解数据的语义与组织方式。
DBMS的主要功能

数据组织、存储和管理

DBMS需要分类组织、存储和管理各种数据

数据字典 用户数据 数据的存取路径
28
An Introduction to Database Systenm
DBMS的主要功能

数据操纵功能

DML语言（Data manipulation language）
数据库(Database,简称DB)是长期储存在计 算机内、有组织的、可共享的大量数据集合
23
An Introduction to Database Systenm
二、数据库(续)

数据库的特征

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
7
An Introduction to Database Systenm
教材及参考书(2)
参考书

Abraham Silberschatz等著，杨冬青等译 数据库系统概念(4th)，机械工业出版社

上机软件

SQL Server 2000
8
An Introduction to Database Systenm
DBMS的主要功能

数据库定义功能

DDL语言（Data Definition Language）

描述外模式、模式、内模式（源模式） 把源模式翻译成目标模式，存入数据字典中

模式翻译程序

源模式
模式翻译程序
27
数据字典
目标模式
An Introduction to Database Systenm
第六章：关系数据理论
第七章：数据库设计 第八章：数据库编程
6学时
3学时 6学时
10
An Introduction to Database Systenm
内容安排(3)
系统篇

第九章：关系查询处理和查询优化 3学时 第十章：数据库恢复技术 第十一章：并发控制 第十二章：数据库管理系统 3学时 3学时 自学
40
An Introduction to Database Systenm
应用程序与数据的对应关系(人工管理)
程序1 访问 数据1
程序2
访问
数据2
程序n
访问
41
数据n
An Introduction to Database Systenm
二、文件系统

时期

50年代末--60年代中

产生的背景



数据库数据批量装载
数据库转储
介质故障恢复
数据库的重组织 性能监视等
31
An Introduction to Database Systenm
DBMS的主要功能

其他功能


DBMS与网络中其他软件系统的通信功能
一个DBMS与另一个DBMS的数据转换功能
异构数据库之间的互访和互操作功能
95004 95006 95008
王小明 黄大鹏 张文斌
社会学 商品学 法律学
…
…
…
…
…
22
An Introduction to Database Systenm
二、数据库(续)

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

数据库的定义

文件系统阶段(50年代末--60年代中) 数据库系统阶段(60年代末--现在)
37
An Introduction to Database Systenm
数据管理技术的产生和发展(续)

数据管理技术的发展动力

应用需求的推动

计算机硬件的发展
计算机软件的发展

38
An Introduction to Database Systenm
数据库系统概论
An Introduction to Database System
西南大学计算机与信息科学学院
西南大学计算机与信息科学学院
1
An Introduction to Database Systenm
2
3
4
5
本门课研究的内容
数据库技术是信息系统的核心和基础，许多
应用都采用数据库存储和处理他们的信息资源。
对同学们的要求

考勤 课堂纪律 平时作业与课程实验 上课内容请做必要预习与复习
13
An Introduction to Database Systenm
课程考核

平时成绩 课程实验 期末考试
10% 20% 70%
14
An Introduction to Database Systenm
16
An Introduction to Database Systenm
数据库的地位

数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的 最新技术，是计算机科学的重要分支 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出 现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透


数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使 用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要 标志
“数据库系统概论”这门课是计算机专业的
必修课程，主要介绍数据库系统的基本概念、原
理、技术和方法，重点介绍关系数据库的基本概
念、原理和技术。
6
An Introduction to Database Systenm
教材及参考书(1)

教材

萨师煊，王珊：数据库系统概论(第四版) ， 高等教育出版社，2006，中国人民大学
数据库(Database) 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS)
19
An Introduction to Database Systenm
一 数据

数据

概念：数据是指存储在某一种媒体上能够识 别的物理符号。数据的概念包括两个方面：

数据内容：对事物特性的反映或描述； 数据形式：存储在某种媒体上的符号资料。
内容安排(1)
基础篇

第一章：绪论
第二章：关系数据库 第四章：数据库安全性 第五章：数据库完整性
9
6学时
9学时 3学时 3学时
An Introduction to Database Systenm
第三章：关系数据库标准语言SQL 12学时
内容安排(2)
设计与应用开发篇

25
DBMS OS DB
An Introduction to Database Systenm
DBMS的主要功能
1. 2. 3. 4. 5. 6.
数据定义功能 数据组织、存储和管理 数据操纵功能 数据库的事务管理和运行管理 数据库的建立和维护功能 其他功能
26
An Introduction to Database Systenm
一、人工管理

时期

40年代中--50年代中

产生的背景

应用需求 硬件水平 软件水平 处理方式
科学计算 无直接存取存储设备 没有操作系统 批处理
39
An Introduction to Database Systenm

人工管理(续)

特点



数据的管理者：应用程序，数据不保存。 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 数据的结构化：无结构 数据控制能力：应用程序自己控制
17
An Introduction to Database Systenm
1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据库的地位
1.1.2 四个基本概念 1.1.3 数据管理技术的产生与发展
18
An Introduction to Database Systenm
1.1.2 四个基本概念

数据(Data)
33
An Introduction to Database Systenm
数据库系统构成
34
An Introduction to Database Systenm
数据库系统在计算机系统中的位置
35
An Introduction to Database Systenm
1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据库的地位
DBMS的主要功能

数据库的事务管理和运行管理

用户的统一管理和统一控制
并发访问下的数据一致性 保证数据的安全性、完整性 多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复
30
An Introduction to Database Systenm
DBMS的主要功能

数据库的建立和维护功能


语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系 别、入学时间 解释：李明是个大学生，1972年出生，江苏人， 1990年考入计算机系

请给出另一个语义和解释
21
An Introduction to Database Systenm
二、数据库（举例）
学生登记表
学 号 姓 名 年 19 20 18 令 性 女 男 女 别 系 名 年 95 95 95 … 级
32
An Introduction to Database Systenm
四、数据库系统

什么是数据库系统

数据库系统（Database System，简称DBS）是 指在计算机系统中引入数据库后的系统。

数据库系统的构成

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（和用户）构成。


应用需求 硬件水平 软件水平 处理方式
科学计算、管理 磁盘、磁鼓 有文件系统 联机实时处理、批处理
42
An Introduction to Database Systenm
文件系统(续)
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：独立性差，数据的逻辑结构改变必须 修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制


数据不是数字，数据可以是数值数据，也可 以是非数值数据，如声音、图像等。 计算机中数据

能输入计算机，并能为其处理的符号序列。
20
An Introduction to Database Systenm
数据举例

学生档案中的学生记录
（李明，男，1972，江苏，计算ห้องสมุดไป่ตู้系，1990）

数据的形式不能完全表达其内容 数据的解释
24
An Introduction to Database Systenm
三、数据库管理系统

什么是DBMS

数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系 统之间的一层数据管理软件。

DBMS的用途


科学地组织和存储数据 高效地获取和维护数据
1.1.2 四个基本概念
1.1.3 数据管理技术的产生与发展
36
An Introduction to Database Systenm
1.1.3 数据管理技术的产生和发展

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

人工管理阶段(40年代中--50年代中)
第一章 绪论 1.1 数据库系统概述
1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 数据模型 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 小结
15
An Introduction to Database Systenm
1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据库的地位
1.1.2 四个基本概念 1.1.3 数据管理技术的产生与发展

对数据库进行检索、插入、修改、删除
宿主型: DML不独立使用，嵌入到高级语言（主 语言）程序中使用 自含型: 独立使用，交互式命令方式

DML类型



DML语句执行方式

宿主型: 预编译和增强编译 29 自含型: 解释执行 An Introduction to Database Systenm
11
An Introduction to Database Systenm
内容安排(4)
新技术篇

第十三章：数据库技术新发展
自学


第十四章：分布式数据库系统
第十五章：面向对象数据系统
自学
自学
第十六章：XML数据库
自学
第十七章：数据仓库与联机分析处理技术
12
An Introduction to Database Systenm