数据库系统综合概论
数据库系统概论
《数据库系统概论》综合复习资料一、选择1、数据库系统的核心是______。
A、数据库B、数据库管理系统C、数据模型D、软件工具2、设关系R和S的元组个数分别为100和300，关系T是R与S的笛卡尔积，则T的元组个数是（）A、400B、10000C、30000D、900003、下面对于关系的叙述中，哪个是不正确的？A、关系中的每个属性是不可分解的B、在关系中元组的顺序是无关紧要的C、任意的一个二维表都是一个关系D、每一个关系只有一种记录类型4、在数据库三级模式结构中，描述数据库中全体逻辑结构和特性的是______。
A、外模式 B内模式 C存储模式 D模式5、对关系模型叙述错误的是______。
A、建立在严格的数学理论、集合论和谓词演算公式的基础之上B、微机DBMS绝大部分采取关系数据模型C、用二维表表示关系模型是其一大特点D、不具有连接操作的DBMS也可以是关系数据库系统6、数据库中，下列说法______是不正确的。
A、数据库避免了一切数据的重复B、若系统是完全可以控制的，则系统可确保更新时的一致性C、数据库中的数据可以共享D、数据库减少了数据冗余7、一个关系中如果有这样一个属性存在，它的值能唯一地标识关系中的每一个元组，称这个属性为______。
A、码B、数据项C、主属性D、主属性值8、自然连接是构成新关系的有效方法。
一般情况下，当对关系R和S使用自然连接时，要求R和S 含有一个或多个共有的______。
A、元组B、行C、记录D、属性9、设关系R（A、B、C）和S（B、C、D），下列各关系代数表达式不成立的是______。
A、ПA（R）∞ПD（S）B、R∪SC、ПB（R）∩ПB（S）D、R∞S10、在关系模式中，如果属性A和B存在1对1的联系，则说______。
A、A→BB、B→AC、A←→BD、以上都不是11、在关系模式DB中，任何二元关系模式的最高范式必定是______。
A、1NFB、2NFC、3NFD、BCNF12、关系模式R中的属性全部是主属性，则R的最高范式必定是______。
数据库系统概论
–数据库管理系统作为数据库系统的核心软件，其主要目标是 使数据成为方便用户使用的资源，易于为各种用户共享，增 进数据的安全性、完整性和可用性。
–DBMS把数据库建立成为三级模式结构和两级存储映像来实现 其目标，这就是数据库系统体系结构。
数据库系统概论
1．数据库系统的三级结构
– （2）模式（Schema）
• 模式是三级模式的中间层，也称为概念模式、逻辑模式、全局模 式等。它是整个数据库逻辑结构特征的描述。
– （3）内模式（Internal Schema）
• 内模式是三级模式的最下层，也称为存储模式、物理模式等。它 是对整个数据库存储结构特征的描述 。
数据库系统概论
–在整个数据库系统中，模式和内模式分别只有一个，外模式可以有多 个，每个外模式可以被多个应用程序所使用，但每个应用程序通常只 用一个外模式。
数据库基础
数据库系统概论
任务描述：数据库技术主要是用来科学地管理数据，以便为人们 提供可共享的、安全的、可靠的数据。在学习数据库知识之前 ，熟悉和理解一些数据库常用术语和基本概念，对数据库的学 习有很大的帮助。
任务目标：了解数据库基本概念、数据库体系结构等。。
数据库系统概论
1.1 基本概念 1．数据
• （1）数据定义功能 • （2）数据操纵功能 • （3）数据库运行控制功能 • （4）数据维护功能
数据库基础
– 数据库系统的体系结构分成三级：外模式、模式和内模式， 即三级模式结构。
– （1）外模式（External Schema）
• 外模式是三级模式的最上层，也称为子模式、应用模式、局部模 式等。它是对数据库在某个方面局部应用所涉及数据的逻辑结构 和特征的描述，是终端用户和应用程序员所见到的数据库，称为 数据视图。
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章：SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章：事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性（ACID）和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章：数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制（DAC）和强制访问控制（MAC）解释角色Based 访问控制（RBAC）和属性基访问控制（ABAC）6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章：数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章：数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章：分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章：数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一：关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明：关系模型是数据库理论的核心，掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。
数据库系统概论考点总结
第一章绪论4个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统数据：描述事物的符号记录数据的含义称为数据的语义计算机系统层次结构：硬件、操作系统、数据库管理系统、应用开发工具、应用系统数据库发展阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
从文件系统到数据库系统标着着数据管理技术的飞跃。
数据库是计算机的基础软件数据库系统特点：数据结构化数据共享性高、冗余度低且易扩充数据独立性高物理独立性：指用户的应用程序与数据库中数据的物理储存时相互独立的。
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。
数据由数据库管理系统统一管理和控制数据模型：是数据库系统的核心和基础。
描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
第一类：概念模型第二类：逻辑模型和物理模型概念模型表示法：实体联系方法：用E-R图表示。
数据模型的组成要素：数据结构数据操作数据的完整性约束条件常用数据模型：层次模型网状模型关系模型：最重要的数据模型，是用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。
面向对象数据类型对象关系的数据模型半结构化数据模型实体：客观存在且相互可区别的事物。
实体间联系：一对一、一对多、多对多。
基本层次联系：指两个记录以及它们之间一对多（包括一对一）的联系。
关系模型要求关系必须是规范化的。
模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。
只涉及“型”，不涉及值。
实例：模式的一个具体值。
模式是相对稳定的、实例是相对变动的。
三级模式结构：模式，也称为逻辑模式外模式，也称为子模式或用户模式。
内模式：也曾内存储模式。
一个数据库中只能有一个内模式。
两种映像：外模式/模式映像、模式/内模式映像。
第二章关系数据库数据模型一般来说是由三个部分组成：数据结构数据操作数据约束域：一组具有相同数据类型的值的集合。
一个域允许不同取值的个数称为这个域的基数。
候选码：某一个属性组的值能唯一标识一个元组，而其子集不能，成该属性组为候选码。
数据库系统概论复习资料
数据库系统概论复习资料第一章一、名词解释1.Data：数据，是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。
2.Database：数据库，是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
3.DBMS：数据库管理系统，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织、存储和管理数据、高效地获取和维护数据。
4.DBS：数据库系统，指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员（DBA）构成。
5.数据模型：是用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具，是对现实世界的模拟，是数据库系统的核心和基础；其组成元素有数据结构、数据操作和完整性约束。
6.概念模型：也称信息模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。
7.逻辑模型：是按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。
8.物理模型：是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的。
9.实体和属性：客观存在并可相互区别的事物称为实体。
实体所具有的某一特性称为属性。
10.E-R图：即实体-关系图，用于描述现实世界的事物及其相互关系，是数据库概念模型设计的主要工具。
11.关系模式：从用户观点看，关系模式是由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
12.型/值：型是对某一类数据的结构和属性的说明；值是型的一个具体赋值，是型的实例。
13.数据库模式：是对数据库中全体数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）和特征（数据之间的联系以及数据有关的安全性、完整性要求）的描述。
14.数据库的三级系统结构：外模式、模式和内模式。
15.数据库内模式：又称为存储模式，是对数据库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。
一个数据库只有一个内模式。
16.数据库外模式：又称为子模式或用户模式，它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。
数据库系统概论复习重点
数据库系统概论复习重点第一章绪论1.数据库系统的基本概念：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。
2.数据库管理系统的主要功能：数据定义功能、数据操作功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。
3.数据模型的分类：概念模型、逻辑模型。
4.概念模型的表示：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。
5.数据管理技术的产生和发展经历的三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
6.实体是现实世界中客观存在，且能相互区别的。
7.数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性的约束条件。
8.DBS包括DB和DBMS，而DB与DBSM是相互独立的。
9.概念模型独立于操作。
10.数据库三级结构有利于保证数据的安全性和独立性。
11.数据库物理存储视图为内模式12.用户通过DML语言对数据进行操作，其实是在操作外模式中的记录。
13.数据库系统的三级模式结构：外模式、模式、内模式。
14.有了“模式/内模式映像”可以保证数据的物理独立性。
15.数据库系统的核心是——数据库。
16.数据库系统的三级模式存在有二级映像，使之可以有较高的数据独立性。
17.数据库的外部存储方法和存储设备变化不影响逻辑结构，这种情况为物理数据独立性。
第二章关系数据库1.本章重点：关系数据库概念，可以用关系表达式来表达实际问题，可以用元祖表达式来表达实际问题，可以用域表达式来表达实际问题。
可以将这三种表达式相互转换。
2.关系代数运算：并、交、笛卡儿积、选择、投影。
3.常用的关系运算：关系代数、关系演算。
5.“列”可以出自一个域。
6.DBMS和OS之间的关系是：DBMS可以调用OS。
7.关系演算谓词变元可分为：元祖关系、演算关系、域关系演算。
8.若Sno由八位数组成，则此种情况称为：用户定义完整性。
9.一般情况下“R”“S”连接，则“R”“S”必有相同的属性。
数据库系统概论知识点
第一章：绪论数据库〔DB〕：长期存储在计算机、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储，具有娇小的冗余度、交稿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〕：位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途：科学地组织和存储数据，高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能，数据组织、存储和管理，数据操纵功能，数据库的事物管理和运行管理，数据库的建立和维护功能，其他功能。
数据库系统〔DBS〕：在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库。
数据库管理系统〔及其开发工具〕、应用系统、数据库管理员构成。
目的：存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
数据库系统的特点：数据构造化；数据的共享性高，冗余度低，易扩大；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。
概念模型实体，客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性，实体所具有的*一特性称为属性。
码，唯一标识实体的属性集称为码。
域，是一组具有一样数据类型的值的集合。
实体型，具有一样属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集，同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系；一对多联系；多对多联系关系模型关系，元组，属性，码，域，分量，关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询，插入，删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性，参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式构造外模式，模式，模式模式：〔逻辑模式〕数据库中全体数据的逻辑构造和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位：是数据库系统模式构造的中间层，与数据的物理存储细节和硬件环境无关，与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的容：数据的逻辑构造〔数据项的名字、类型、取值围等〕，数据之间的联系，数据有关的平安性、完整性要求外模式：〔子模式/用户模式〕数据库用户〔包括应用程序员和最终用户〕能够看见和使用的局部数据库和逻辑构造和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与*一应用有关的系统的逻辑表示。
数据库系统概论复习资料(最终版)
第一章绪论1 什么是数据字典?数据字典包含哪些基本内容?答：数据字典是数据库系统中各种描述信息和控制信息的集合，它是数据库设计与管理的有力工具，是进行详细数据收集和数据分析所获得的主要成果。
数据字典的基本内容有：数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程5个部分。
2．数据库管理系统的主要功能有哪些？答：( l ）数据库定义功能；( 2 ）数据存取功能；( 3 ）数据库运行管理；( 4 ）数据库的建立和维护功能。
3 ．学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。
请用 E 一R 图画出此学校的概念模型。
第2章关系数据库一、选择题1、关系数据库管理系统应能实现的专门关系运算包括。
A．排序、索引、统计B．选择、投影、连接C．关联、更新、排序D．显示、打印、制表答案：B2、关系模型中，一个关键字是。
A．可由多个任意属性组成B．至多由一个属性组成C．可由一个或多个其值能惟一标识该关系模式中任何元组的属性组成D．以上都不是答案：C3、自然连接是构成新关系的有效方法。
一般情况下，当对关系R和S使用自然连接时，要求R和S含有一个或多个共有的。
A．元组B．行C．记录D．属性答案：D4、关系运算中花费时间可能最长的运算是。
A．投影B．选择C．笛卡尔积D．除答案：C5．关系模式的任何属性。
A．不可再分B．可再分C．命名在该关系模式中可以不惟一D．以上都不是答案：A6．在关系代数运算中，五种基本运算为。
A．并、差、选择、投影、自然连接B．并、差、交、选择、投影C．并、差、选择、投影、乘积D．并、差、交、选择、乘积答案：C7、设有关系R，按条件f对关系R进行选择，正确的是。
C． f(R)8、如图所示，两个关系R1和R2，它们进行运算后得到R3。
R2R1R3A．交B．并C．笛卡尔积二、填空题1、一个关系模式的定义格式为。
第1章数据库系统概论习题及解答
第 1 章数据库系统概论1.1复习纲要本章介绍的主要内容：·数据管理技术的发展·数据模型·数据库系统结构1.1.1 数据管理技术的发展从20世纪50年代中期开始，数据管理技术大致经历了三个发展阶段：人工管理阶段、文件系统管理阶段和数据库系统管理阶段。
1. 人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要从事计算工作，计算机处理的数据由程序员考虑与安排。
这一阶段的主要特点是：数据不长期保存；数据与程序不具有独立性；系统中没有对数据进行管理的软件。
2. 文件系统管理阶段20世纪50年代后期到60年代中后期，计算机系统中由文件系统管理数据。
其主要特点：数据以文件的形式可长期存储在磁盘上，供相应的程序多次存取；数据文件可脱离程序而独立存在，使得数据与程序之间具有设备独立性。
如果数据文件结构发生变化时，则对应的操作程序必须修改。
即文件系统管理文件缺乏数据独立性，并且数据冗余度大。
数据之间联系弱，无法实施数据统一管理标准。
这些都是文件系统管理的主要缺陷。
3.数据库系统管理阶段70年代初开始，计算机采用数据库管理系统管理大量数据，使计算机广泛应用于数据处理。
数据库系统管理数据的主要特点：·采用数据模型组织和管理数据，不仅有效地描述了数据本身的特性，而且描述了之间的联系。
·具有较高的数据独立性。
即数据格式、大小等发生了改变，使得应用程序不受影响。
·数据共享程度更高，冗余度比较小。
·由DBMS软件提供了对数据统一控制功能，如安全性控制、完整性控制、并发控制和恢复功能。
·由DBMS软件提供了用户方便使用的接口。
数据库系统管理数据是目前计算机管理数据的高级阶段，数据库技术已成为计算机领域中最重要的技术之一。
1.1.2 数据模型数据模型是构建数据库结构的基础，在构建时要经历从概念模型设计到DB逻辑模型和物理模型转换过程。
因此，数据模型可分为两类共4种，两类为概念模型和结构模型，其中结构模型又分为外部模型、逻辑模型和内部模型三种。
《数据库系统概论》课后习题及参考答案
课后作业习题《数据库系统概论》课程部分习题及参考答案第一章绪论(教材41页）１.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统得概念。
数据：描述事物得符号记录称为数据。
数据得种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。
数据与其语义就是不可分得。
数据库:数据库就是长期储存在计算机内、有组织得、可共享得数据集合。
数据库中得数据按一定得数据模型组织、描述与储存，具有较小得冗余度、较高得数据独立性与易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库系统:数据库系统（ DＢS）就是指在计算机系统中引入数据库后得系统构成.数据库系统由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
数据库管理系统:数据库管理系统 (DBＭS）就是位于用户与操作系统之间得一层数据管理软件.用于科学地组织与存储数据、高效地获取与维护数据.ＤＢMＳ主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库得运行管理功能、数据库得建立与维护功能.2.使用数据库系统有什么好处？使用数据库系统得好处就是由数据库管理系统得特点或优点决定得.使用数据库系统得好处很多，例如可以大大提高应用开发得效率，方便用户得使用,减轻数据库系统管理人员维护得负担等。
为什么有这些好处,可以结合第 5题来回答。
使用数据库系统可以大大提高应用开发得效率。
因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据得定义、存储与数据存取得具体路径,这些工作都由ＤＢＭＳ来完成。
此外,当应用逻辑改变，数据得逻辑结构需要改变时，由于数据库系统提供了数据与程序之间得独立性。
数据逻辑结构得改变就是DBA得责任,开发人员不必修改应用程序,或者只需要修改很少得应用程序。
从而既简化了应用程序得编制，又大大减少了应用程序得维护与修改。
使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统得负担.因为 DBＭS在数据库建立、运用与维护时对数据库进行统一得管理与控制,包括数据得完整性、安全性，多用户并发控制,故障恢复等等都由DBMS执行。
数据库系统概论总结(一)
数据模型(续)（p12）
数据模型分成两个不同的层次
(1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来 也称信息模型， 对数据和信息建模。 对数据和信息建模。 它是按计算机系统的观点对数据建模。 (2) 结构模型 它是按计算机系统的观点对数据建模 概念模型最终要转换成结构模型。
实体型间联系 ---三种类型
1.两个实体型 两个实体型 2.三个实体型 三个实体型 3.一个实体型 一个实体型 一对一联系（ 一对一联系（1:1） ） 一对多联系（ 一对多联系（1:n） ） 多对多联系（ 多对多联系（m:n） ）
关系模型的基本概念
关系（Relation）
一个关系对应通常说的一张表。
数据管理的发展阶段
人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段
数据独立性分两种
物理独立性—用户的应用程序与磁盘上 存储数据的相互独立。指数据的物理存 储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性—用户的应用程序与数据库 的逻辑结构的相互独立，逻辑结构发生 改变，应用程序不用改变。
数据模型
在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表 抽象、 抽象 示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地 示和处理 讲数据模型就是现实世界的模拟—“抽象” 数据模型应满足三方面要求
(2) 属性（Attribute）
实体所具有的某一特性称为属性。 实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个 属性来刻画。 属性来刻画。
(3) 码（Key）--任何一个实体都应有一个或多个码
唯一标识实体的属性集称为码。 唯一标识实体的属性集称为码。
信息世界中的基本概念(续)
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案一、教学目标1. 了解数据库系统的概念、发展历程和基本组成。
2. 掌握数据库、数据模型、数据库管理系统等基本概念。
3. 理解数据库设计的原则和方法。
4. 熟悉关系数据库的基本操作和SQL语言。
5. 掌握数据库系统的安全性和完整性。
二、教学内容1. 数据库系统概述1.1 数据库系统的概念1.2 数据库系统的发展历程1.3 数据库系统的组成2. 数据库和数据模型2.1 数据的概念和分类2.2 数据库的概念和特点2.3 数据模型的概念和分类2.4 常见数据模型及其特点3. 数据库管理系统3.1 数据库管理系统的概念3.2 数据库管理系统的功能3.3 数据库管理系统的组成3.4 常见数据库管理系统及其特点4. 数据库设计4.1 数据库设计的原则和方法4.2 需求分析4.3 概念结构设计4.4 逻辑结构设计4.5 物理结构设计5. 关系数据库5.1 关系数据库的概念和特点5.2 关系模型的基本操作5.3 SQL语言5.4 关系数据库的性能优化三、教学方法1. 讲授：讲解数据库系统的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析：分析实际案例，加深对数据库系统的理解和应用。
3. 练习：布置课后练习题，巩固所学知识。
4. 讨论：组织学生分组讨论，培养学生的团队合作能力。
四、教学安排1. 课时：32课时（4学时/课时）2. 授课方式：理论课3. 教学过程：4.1 第1-4课时：数据库系统概述4.2 第5-8课时：数据库和数据模型4.3 第9-12课时：数据库管理系统4.4 第13-16课时：数据库设计4.5 第17-20课时：关系数据库五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况，占总评的30%。
2. 期中考试：采用闭卷考试形式，考查学生对数据库系统基本知识的掌握，占总评的40%。
3. 课程设计：学生独立完成一个小型数据库设计项目，占总评的30%。
六、教学资源1. 教材：《数据库系统概论》2. 课件：教师自制的PPT课件3. 案例资料：实际数据库应用案例及相关数据集4. 辅助工具：数据库管理系统软件（如MySQL、Oracle等）5. 在线资源：相关学术论文、教程、论坛等七、教学策略1. 启发式教学：通过提问、讨论等方式激发学生的思考，培养学生的创新意识。
数据库系统概论复习重点
数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统是与数据库技术密切相关的4个基本概念。
数据是数据库中存储的基本对象。
可以对数据做如下定义：描述事物的符号记录称为数据。
数据库是存放数据的仓库。
数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
数据库管理系统主要功能：1、数据定义功能。
2、数据组织、存储和管理。
3、数据操纵功能。
4、数据库的事务管理和运行管理。
5、数据库的建立和维护功能。
6、其他功能。
数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分。
数据模型也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象。
数据模型分为两种不同的模型：第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。
数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
两个实体型之间的联系可以分为三种：1、一对一联系。
2、一对多联系。
3、多对多联系。
E-R图关系模型是目前最重要的一种数据模型。
关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。
关系数据模型的操纵与完整性约束。
操作主要包括查询、插入、删除和更新数据。
这些操作必须满足关系的完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
在关系数据模型中，实体及实体间的联系都用表来表示。
关系数据模型的优点：1、关系模型与格式化模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。
2、关系模型的概念单一，都用表来表示。
3、关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。
关系数据模型的主要欠缺点是由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如格式化数据模型。
在数据模型中有型和值的概念。
型是指对某一类数据的结构和属性的说明，值是型的一个具体赋值。
模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。
关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。
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。
数据库系统概论-系统分析(需求分析)
第四章系统分析内容提要1．概括性介绍了系统分析的概念、内容、目的和特点。
2．介绍了可行性分析的内容与方法，给出了可行性分析报告的撰写格式。
3．较为详细地说明了业务分析方法的内容与方法。
4．重点介绍了数据流程分析的内容与方法。
5．简要说明了数据字典建立的内容与方法。
6．介绍了新系统逻辑模型的内容与建立方法。
7．简要介绍了系统分析报告的撰写方法，给出了系统分析报告的标准格式。
第一节系统分析概述系统分析是应用系统的思想和方法，把复杂的对象分解成简单的组成部分，找出这些部分的基本属性和彼此之间的联系。
系统分析阶段的基本任务是：系统分析员与用户一起充分理解用户的要求，同时针对每一个子系统进行详细的分析，然后制定出每个子系统的逻辑结构，并把双方的理解用书面文档即系统分析说明书表达出来。
系统说明书审核通过之后，将成为系统设计的依据和将来验收系统的依据。
一、系统分析的概念在信息系统开发过程中，应该遵循系统化和结构化的工作思路来进行。
具体来说，就是应该按照先进行逻辑模型设计后进行物理模型设计的工作步骤进行开发。
所谓模型，是对现实世界进行抽象的有力工具，利用模型可以帮助人们进一步确认系统中各构成因素的功能、地位、相互关系以及与环境的关系，通过各种模型的建立和相互之间的转换，可以在较短的时间内保证系统开发的连贯性，和提高信息系统建造的质量。
逻辑模型主要是指呈现在用户和系统开发人员面前的对系统的目标、功能，及其关系的描述。
新系统逻辑模型的形成过程是以对原信息系统的详细调查为基础的，在这个过程中逐步运用各种系统开发的理论、开发的方法和开发的技术等确定系统应该具有的功能及结构，再由一系列的图表和文字描述出来为物理模型的设计提供依据。
物理模型主要是指为了完成系统功能的要求，确定合适的计算机处理方法和计算机总体结构及系统配置。
它是针对一些诸如计算机、存储器等物理要素所形成的配置方案；是在保证逻辑模型实现的基础上，为提高系统性能而设计的与计算机系统有关的设计方案。
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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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。
1.1 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。
这样就给数据管理的维护工作带来许多困难。
并且由于一组数据常常只对应于一种应用程序，因此很难实现多个不同应用程序间的数据资源共享。
存在着大量重复数据，信息资源浪费严重。
【2 】文件管理阶段这一阶段发生于六十年代，由于当时计算机硬件的发展，以及系统软件尤其是文件系统的出现和发展，人们开始利用文件系统来帮助完成数据管理工作，具体讲就是：数据以多种组织结构（如顺序文件组织、索引文件文件组织和直接存取文件组织等）的文件形式保存在外部存储设备上，用户通过文件系统而无需直接与外部设备打交道，以此来完成数据的修改、插入、删除、检索等管理操作；使用这种管理方式，不仅减轻进行数据管理的应用程序工作量，更重要地是，当数据的物理组织或存储设备发生变化时，数据的逻辑组织可以不受任何影响，从而保证了基于数据逻辑组织所编制的应用程序也可以不受硬件设备变化的影响。
这样就使得程序和数据之间具有了一定的相互独立性。
但由于数据文件的逻辑结构完全是根据应用程序的具体要求而设计，它的管理与维护完全是由应用程序本身来完成，因此数据文件的逻辑结构与应用程序密切相关，当数据的逻辑结构需要修改时，应用程序也就不可避免地需要进行修改；同样当应用程序需要进行变动时，常常又会要求数据的逻辑结构进行相应的变动。
在这种情况下，数据管理中的维护工作量也是较大的。
更主要的是由于采用文件的形式来进行数据管理工作，常常需要将一个完整的、相互关联的数据集合，人为地分割成若干相互独立的文件，以便通过基于文件系统的编程来实现来对它们的管理操作。
这样做同样会导致数据的过多冗余和增加数据维护工作的复杂性。
例如人事部门、教务部门和医务部门对学生数据信息的管理，这三个部门中有许多数据是相同的，如姓名、年龄、性别等，由于是各部门均是根据自己的要求，建立各自的数据文件和应用程序，这样不仅造成了大量的相同数据重复存储，而且在修改时，常常需要同时修改三个文件中的数据项，如修改学生年龄，此外若需要增加一个描述学生的数据项，如通讯地址，那么所有的应用程序就必须都要进行相应的修改。
除此之外，采用文件系统来帮助进行数据管理工作，在数据的安全和保密等方面，也难以采取有效的措施加以控制。
3 】数据库管理阶段1在不断改进和完善文件系统的过程中，从六十年代后期开始，人们逐步研究和发展了以数据的统一管理和数据共享为主要特征的数据库系统。
即在数据在统一控制之下，为尽可能多的应用和用户服务，数据库中的数据组织结构与数据库的应用程序相互间有较大的相对独立性等。
与以往前数据管理方法和技术相比，利用数据库系统来进行数据管理工作具有以下三个显著特点：（1）从整体角度组织数据数据库系统与文件系统的最大差别就在于前者在描述数据时，不仅仅是对数据本身进行描述，而且对数据之间的相互联系也进行了描述。
因此在组织数据时是从一个相对较高的整体角度进行的，而不是仅仅局限于个别的数据管理应用场合。
如前面提到的人事部门、教务部门和医务部门对学生数据的管理工作，在利用数据库系统来进行管理时，若从整体考虑，其数据的组织结构如图1.1所示。
采用这种数据组织不仅可以有效地解决了文件系统的数据组织中所存在的数据冗余以及数据一致性维护的问题。
更主要的是它可以使人们从更高的全局角度出发，合理地组织数据，从而有利于更大范围内的数据资源的共享，提高信息的使用效率。
（2）数据可为多个应用服务正因为数据库中的数据是从整体角度进行组织的，因此，数据库中所存储的数据往往就不仅局限于只为一二个应用提供服务，而是在更大范围内为仅可能多的应用提供服务，如图1.1所示的一个数据库中所存储的数据，就至少可以为三个部门的应用提供服务。
而实际上如图1.1所示的数据组织结构仅仅只是一个学校数据管理数据库中的一小部分。
与此同时由于数据库系统是以多级（层）组织模式对数据进行组织的，各级（层）模式之间的映射是由数据库系统自己完成的，这就使得数据与程序之间可以具有较高的物理和逻辑相对独立性。
正是这一点，给数据库中的数据为多个应用提供服务奠定了基础。
事实上数据库的规模越大，所能够提供的应用服务就可以越多，也就越能体现出数据库在数据管理中的优势。
当然这只是相对而言，随着数据库中数据规模的扩大，数据库应用系统的制作和维护的工作也在迅速增加。
（3 ）有一个数据库系统的管理软件任何数据库系统都包含一个管理软件，即数据库系统的管理软件，通常又称为数据库管理系统，它负责统一管理数据库系统中所有数据资源，是数据库系统与用户应用之间的接口，通过它，用户可以不必要了解过多的计算机硬件、软件和数据库本身许多专业知识，更不用去了解数据库系统是如何完成数据管理工作的具体细节，如文件如何打开、关闭、读、写等等，就可以通过编写一些较为简单数据库应用程序，很方便地完成在较高级别逻辑组织基础上的数据管理工作。
除此之外，数据库管理系统还负责完成在对数据库进行并发访问时，保证数据一致性的并发控制工作；保证数据安全性的访问控制工作；以及在数据库系统出现故障时，提供保证数据一致性和完整性的恢复机制等诸多数据库系统本身的各种管理控制工作。
因此这里也可以看出，数据库管理系统功能的强弱及其各项性能指标的好坏，是衡量数据库系统质量的一个极其重要的因素。
利用数据库系统进行数据管理工作，不仅可以保证数据的物理组织结构和存储设备与数据库应用程序之间保持相互独立性；同时也可以保证数据的逻辑组织结构与数据库应用程序之间保持最大可能的相互独立性，即当数据的逻辑组织结构发生变化时，数据库应用程序的变动被限制在最小的范围内。
由此可大大地减少数据库应用程序的开发与维护的工作量。
在数据库管理阶段，根据数据库系统本身所支持的数据模型的特点及所采用的相应数据库系统技术，可以认为数据库管理到目前为止已发展经历了三代，即层次网状模型代、关系模型代和面向对象模型代。
1 ）层次网状模型代:流行于六十至七十年代，在这一代中的数据库系统所支持的数据模型均是层次模型或网状模型。
世界上第一个数据库系统是于1964 年由美国通用电气公司开发成功的IDS （Integrated Data Store ），它就是基于网状模型的数据库系统。
IBM 公司于六十年代末推出了第一个商品化的层次数据库系统IMS （Information Management Sytem ）,它们的出现与应用为数据库技术的发展奠定了基础。
（2）关系模型代:流行于七十至八十年代，在这一代中的数据库系统所支持的数据的数据模型均是关系模型。
以关系（表）形式组织数据。
1970 年Codd 提出了关系数据模型，由于其具有严格的数学基础，抽象级别较高，且简单清晰，便于理解应用。
到了七十年代末，出现了不少关系数据库系统，其中具有代表性应首推IBM 公司推出的SQL/DS 和DB2 两个商品化关系数据库系统。
进行八十年代以后，关系数据库系统已成为数据库系统发展的主流，几乎所有新推出的数据库系统产品都是关系型的，它们中不仅有用于大型机和小型机数据库产品，而且有可用于微机的数据库产品。
市场上开始出现关系数据库的系列产品，这其中发行量较大且在我国用得较多的有Oracle 、Sybase 、Sysbase 、Informix 、FoxPro 等。
随着微机和计算机网络的广泛普及和应用，分布式数据库系统在八十年代后期，开始得到很大发展。
其理论和技术日趋成熟。
目前几乎所有分布式数据库系统均是关系型的，而且几乎所有主要关系数据库系统均已被扩充为分布式数据库系统。
（3）面向对象代:开始九十年代，在这一代中的数据库系统支持面向对象的数据模型。
它是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。
作为新一代数据库系统，现在已有了一些商品化系统。
但其具体应用尚不多。
1.2 数据库系统本节主要介绍有关数据库结构和数据库系统组织的一些基本知识和概念，使读者对数据库系统的内涵有一个较为清楚的认识。
1.2.1 数据库系统概念由于数据库系统是一个由许多基本概念、技术方法和其应用对象所组成的复杂的有机整体。
很难用一两句话将其描述清楚。
但为了使读者对它有一个总体的了解，首先这里我们试着给出一个关于数据库系统的定义，即数据库系统中的数据库是一个已被规格化和结构化且相互关联的数据集合，这些数据中不存在有害的或无意义的冗余；数据的组织与存储结构与使用这些数据的程序相互独立；数据库中的数据可同时为多个应用服务；数据库中的数据定义、输入、修改和检索等所有操作均是按一种公用的且可控的方式进行。
根据这一数据库定义以及实际应用的具体数据库系统的情况，我们可以认为一个数据库系统实际上是由三部分内容组成，它们是数据库、多种应用和数据库管理系统。
这三部分之间的相互关系如图1.2 所示。
(1) 数据库：相互关联的且具有最小冗余的数据在其中按照一定物理组织结构存放，并且从用户和数据库管理系统角度来看，这些数据又是按一定逻辑结构组织的。