第1章 数据库系统绪论(1) 东南大学数据库课件
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第1章数据库系统概述精品PPT课件
1.3.1 数据库 1.3.2 数据库管理系统
1.3.3 数据库系统的组成
1.3.1
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Visual FoxPro 应用基础与面向对象
程序设计教程
授课教师：张琦
前言
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Visual FoxPro 6.0介绍 学习内容及要求 学习方式=讲课+上机 考试=笔试+平时
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用户
用户
数据库(Data Base，简称DB)是长期存储
在计算机内的、有组织的、可共享的数据 集合。数据库中的数据按一定数据模型组 织、描述和存储，具有较小冗余度，与应 用程序彼此独立，并可为各种用户共享。
1.3.2
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2.数据 数据(Data)是反映客观事物存在方式和运动状态的记录，是信 息的载体。对客观事物属性和运动状态的记录是用一定的符号来表 达的，因此说数据是信息的具体表现形式。
1.3.3 数据库系统的组成
1.3.1
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授课教师：张琦
前言
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用户
用户
数据库(Data Base，简称DB)是长期存储
在计算机内的、有组织的、可共享的数据 集合。数据库中的数据按一定数据模型组 织、描述和存储，具有较小冗余度，与应 用程序彼此独立，并可为各种用户共享。
1.3.2
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2.数据 数据(Data)是反映客观事物存在方式和运动状态的记录，是信 息的载体。对客观事物属性和运动状态的记录是用一定的符号来表 达的，因此说数据是信息的具体表现形式。
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
数据库系统概论 1 绪论课件
• 以数据模型和DBMS核心技术为主，内容丰富、领域宽广
• 形成了一个巨大的软件产业
• DBMS及相关工具产品、应用解决方案
PPT学习交流
10
三位图灵奖得主
C.W.Bachman
E.F.Codd
PPT学习交流
Jim Gray
11
Charles.W.Bachman 网状数据库之父
1960年为通用电气制造了世界上第一个网状数据库系 统IDS
7
数据库在计算机系统中的位置
软件产品 应用软件平台 软件基础构架平台 基础软件平台
硬件平台
协同软件 办公软件
中间件 应用服务器
数据库系统 操作系统
PPT学习交流
8
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。
• 数据操纵功能
• 提供数据操纵语言(DML) • 实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)
PPT学习交流
22
DBMS的主要功能
• 数据库的事务管理和运行管理
• 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
• 数据组织、存储和管理
• 分类组织、存储和管理各种数据 • 确定组织数据的文件结构和存取方式 • 实现数据之间的联系 • 提供多种存取方法提高存取效率
积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报告
在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了 巨大的作用
由于他在数据库方面的杰出成就1973获图灵奖，获奖 演说“作为导航员的程序员” 。
1983年成立自己的公司 Bachman Information System
• 形成了一个巨大的软件产业
• DBMS及相关工具产品、应用解决方案
PPT学习交流
10
三位图灵奖得主
C.W.Bachman
E.F.Codd
PPT学习交流
Jim Gray
11
Charles.W.Bachman 网状数据库之父
1960年为通用电气制造了世界上第一个网状数据库系 统IDS
7
数据库在计算机系统中的位置
软件产品 应用软件平台 软件基础构架平台 基础软件平台
硬件平台
协同软件 办公软件
中间件 应用服务器
数据库系统 操作系统
PPT学习交流
8
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。
• 数据操纵功能
• 提供数据操纵语言(DML) • 实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)
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22
DBMS的主要功能
• 数据库的事务管理和运行管理
• 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
• 数据组织、存储和管理
• 分类组织、存储和管理各种数据 • 确定组织数据的文件结构和存取方式 • 实现数据之间的联系 • 提供多种存取方法提高存取效率
积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报告
在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了 巨大的作用
由于他在数据库方面的杰出成就1973获图灵奖，获奖 演说“作为导航员的程序员” 。
1983年成立自己的公司 Bachman Information System
第1章数据库系统概述ppt课件
背景 计算机主要用于科学计算 数据量小、构造简单，如高阶方程、曲线拟和
等。 外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备。 没有操作系统，没有数据管理软件 用户用机器指令编码，经过纸带机输入程序和
数据，程序运转终了后，由用户取走纸带和运
(1) 人工管理阶段〔续〕
特点： 没有公用的软件对数据进展管理，由运用程序
各地的计算机由数据通讯网络相联络。本地计算机 单独不能胜任的处置义务，可以经过通讯网络获得 其它DB和计算机的支持。
面向对象数据库系统
对象数据模型能完好地描画现实世界的数据构造， 能表达数据间嵌套、递归的联络。
具有面向对象技术的封装性和承继性的特点，提高 了软件的可重用性。
1.2 数据库系统根本概念
运用程序1 运用程序2
数据库管理系统 〔DBMS〕
数据库
运用程序n
数据库管理员 〔DBA〕
图1－1 数据库系统构造
3〕 数据库管理系统
〔Database Management System，简记为 DBMS〕
DBMS是位于用户与操作系统〔OS〕之间的 一层数据管理软件。
它为用户或运用程序提供访问DB的方法，包 括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。
数据处置是与数据管理相联络的，数据管理技术的 优劣，将直接影响数据处置的效率。
3)数据管理技术的开展
数据管理技术的开展，与计算机硬件、系统软 件及计算机运用的范围有着亲密的联络。 数据管理技术的开展阅历了人工管理、文件系统、 数据库阶段等阶段。
(1) 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学 计算，数据管理处于人工管理阶段，数据处置 的方式根本上是批处置。
1963年，美国Honeywell公司的IDS〔Integrated Data Store〕系统投入运转，揭开了数据库技术的序幕。
等。 外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备。 没有操作系统，没有数据管理软件 用户用机器指令编码，经过纸带机输入程序和
数据，程序运转终了后，由用户取走纸带和运
(1) 人工管理阶段〔续〕
特点： 没有公用的软件对数据进展管理，由运用程序
各地的计算机由数据通讯网络相联络。本地计算机 单独不能胜任的处置义务，可以经过通讯网络获得 其它DB和计算机的支持。
面向对象数据库系统
对象数据模型能完好地描画现实世界的数据构造， 能表达数据间嵌套、递归的联络。
具有面向对象技术的封装性和承继性的特点，提高 了软件的可重用性。
1.2 数据库系统根本概念
运用程序1 运用程序2
数据库管理系统 〔DBMS〕
数据库
运用程序n
数据库管理员 〔DBA〕
图1－1 数据库系统构造
3〕 数据库管理系统
〔Database Management System，简记为 DBMS〕
DBMS是位于用户与操作系统〔OS〕之间的 一层数据管理软件。
它为用户或运用程序提供访问DB的方法，包 括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。
数据处置是与数据管理相联络的，数据管理技术的 优劣，将直接影响数据处置的效率。
3)数据管理技术的开展
数据管理技术的开展，与计算机硬件、系统软 件及计算机运用的范围有着亲密的联络。 数据管理技术的开展阅历了人工管理、文件系统、 数据库阶段等阶段。
(1) 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学 计算，数据管理处于人工管理阶段，数据处置 的方式根本上是批处置。
1963年，美国Honeywell公司的IDS〔Integrated Data Store〕系统投入运转，揭开了数据库技术的序幕。
数据库系统学习内容ppt课件-PPT课件
计算机系统的观点对数据建模。
数据模型 主要包括网状模型、层次模型、
关系模型等。
数据模型 (续)
客观对象的抽象过程---两步抽象
现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。
概念模型是现实世界到机器世界的 一个中间层次。
数据模型的组成要素
数据结构
数据操作
数据管理技术的产生和发展(续)
文件系统阶段特点： 1）数据可长期保存 2）由文件系统管理数据 3）数据共享性差，冗余度大 4）数据独立性差
数据管理技术的产生和发展(续)
数据库系统阶段特点： 1）数据结构化 2）数据的冗余度小，共享度高，易扩展 3）数据独立性高 4）数据由DBMS统一管理和控制
数据库技术的研究领域
数据库管理系统软件的研制
数据库设计 数据库理论
数据库管理系统软件的研制
DBMS核心
一组相互联系的软件系统
工具软件 中间件
数据库设计
数据库设计方法
设计工具 设计理论 数据模型和数据建模
数据库理论
关系的规范化理论
关系数据理论
课后问题
问题：现实世界中的事物及其联系，如 何抽象表示成数据库中的数据及其关系 呢？
基本概念(续)
数据库管理系统（DBMS）：是专门用于对数据库中 的数据资源进行统一管理和控制的计算机系统软件。 主要功能： 1）数据定义 2）数据组织、存储、管理 3）数据操纵 4）数据库的事务管理、运行管理 5）数据库的建立和维护 6）其他
基本概念(续)
数据库系统（DBS）：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（及其开发工具）、应用系 统和数据库管理员构成。
第1章数据库系统概论PPT课件
❖ 学习要点
▪ 数据库系统有关的基本概念 ▪ 数据库的发展历史 ▪ 数据模型(Data Models) ▪ 数据库系统的三级模式及二级映象 ▪ 数据库系统
2020/11/14
第1章 绪论
1.1 数据库系统概论
❖ 四个基本概念
▪ 数据（Data） ▪ 数据库（Database） ▪ 数据库管理系统（DBMS） ▪ 数据库系统（DBS）
计算机软件的种类？
2020/11/14
第1章 绪论
数据库管理系统的功能
❖ 功能
▪ 数据定义：定义数据库结构、权限、索引等。 ▪ 数据存取：实现对数据的查询、增、删、改等
操作。 ▪ 数据库的运行管理：实现数据库恢复、并发控
制、完整性检查、安全性检查、日志管理等功 能，保证数据库系统的正常运行。 ▪ 数据库的建立和维护：数据输入、转换、转储、 恢复，数据库性能监控、性能分析等。
数据库原理
课程性质与设置目的
❖ 性质
▪ 计算机与信息类专业的一门专业基础课 ▪ 数据库技术是计算机软件学科的重要分支 ▪ 应用领域广大
❖ 目的
▪ 掌握基本原理和方法 ▪ 掌握数据库结构设计和数据库应用系统开发
方法 ▪ 能应用现有数据库管理软件和软件开发工具
2020/11/14
第1章 绪论
数据库的地位
的文件系统是专门用于数据管理的软件 ▪ 处理方式：联机实时处理、批处理
2020/11/14
第1章 绪论
文件系统的特点
❖ 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
▪ 一个模式可对应多个外模式，对于每一个外模式均 有一Fra bibliotek外模式／模式映象。
▪ 数据库系统有关的基本概念 ▪ 数据库的发展历史 ▪ 数据模型(Data Models) ▪ 数据库系统的三级模式及二级映象 ▪ 数据库系统
2020/11/14
第1章 绪论
1.1 数据库系统概论
❖ 四个基本概念
▪ 数据（Data） ▪ 数据库（Database） ▪ 数据库管理系统（DBMS） ▪ 数据库系统（DBS）
计算机软件的种类？
2020/11/14
第1章 绪论
数据库管理系统的功能
❖ 功能
▪ 数据定义：定义数据库结构、权限、索引等。 ▪ 数据存取：实现对数据的查询、增、删、改等
操作。 ▪ 数据库的运行管理：实现数据库恢复、并发控
制、完整性检查、安全性检查、日志管理等功 能，保证数据库系统的正常运行。 ▪ 数据库的建立和维护：数据输入、转换、转储、 恢复，数据库性能监控、性能分析等。
数据库原理
课程性质与设置目的
❖ 性质
▪ 计算机与信息类专业的一门专业基础课 ▪ 数据库技术是计算机软件学科的重要分支 ▪ 应用领域广大
❖ 目的
▪ 掌握基本原理和方法 ▪ 掌握数据库结构设计和数据库应用系统开发
方法 ▪ 能应用现有数据库管理软件和软件开发工具
2020/11/14
第1章 绪论
数据库的地位
的文件系统是专门用于数据管理的软件 ▪ 处理方式：联机实时处理、批处理
2020/11/14
第1章 绪论
文件系统的特点
❖ 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
▪ 一个模式可对应多个外模式，对于每一个外模式均 有一Fra bibliotek外模式／模式映象。
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没有操作系统和数据 有操作系统 管理软件
数据库管理系统
批处理
实时处理
分布式处理
数据组织形式 特 数据独立性
数据共享程度 点 数据管理
不能长期保存在计算 以文件的形式长期保 采用数据模型组织数
机里
存
据
不独立，数据与程序 独立性差 不可分割
数据独立于程序
不共享，数据冗余极 共 享 性 差 ， 数 据 大 量 数据共享，冗余度低
❖ 特点：数据的外在的物理结构与用户的逻辑结构完 全一致。
❖ 缺点：
❖ （1）数据不保存在机器中，没有持久性;
❖ （2）应用程序管理数据，加重用户负担; 没有专 有的软件对数据进行管理, (应用程序要规定数据的 逻辑结构和物理结构,包括存储结构,存取方法,输入 方式).
❖ （3）数据不具有独立性; 数据的逻辑结构或物理 结构发生变化后,必须对应用程序做相应的修改.
❖ 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。
4
第1章 数据库系统绪论
1.1 数据与数据管理 1.2 数据库与数据库系统 1.3 数据模型 1.4 数据库的体系结构
数据是信息的载体，信息是被人们消化的数据。6
2. 信息 (Information）
❖ 指现实世界事物的存在方式或运动状态的反映。 ❖ 信息具有可感知、可存储、可加工、可传递和可 再生等自然属性 。
例如：李明是个大学生，1988年出生，男，吉林人， 2007年考入计算机系
例如：我正在讲授数据库课程
7
(2)数据共享性高, 冗余度低, 易扩充;
数据是面向整个系统,不是面向应用的,所以多应用多用
户可共享数据,减少冗余,避免数据的不一致性.容易增
加新的应用,易于扩充.
17
(3)数据独立性高; 包括物理独立性和逻辑独立性.
(4)数据由数据库管理系统(DBMS) 统一管理和控 制
DBMS提供四个方面的数据控制功能：数据的 恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性
大
冗余
应用程序管理数据
操 作 系 统 的 文 件 管 理 DBMS管理数据
数据
21
下课了。。。
追求
休息一会儿。。。
发展 背景
软件：出现了高级语言和操作系统， OS中的文件系统是专门管理 外存的数据管理软件;
数据处理方式：批处理、共享的
实时处理
13
Байду номын сангаас 特点：
数据存储在文件中，文件（数据）逻辑结构与物理结 构实现了初步分离。
（1）数据可长期保存;(以文件形式在外存的磁盘中); （2）由文件系统管理数据; 实现按文件名访问,按记录存 取.使得应用程序与数据之间有了一定的独立性. （3）数据共享性差,冗余度大; 每个应用程序都有自己对 应的数据文件,不同的应用程序具有相同的数据时,造成数 据的冗余,以及由于重复存储,各自管理造成数据的不一致 性.
18
数据库管理阶段
19
数据库系统阶段
应用程序1 应用程序2
DBMS
数据库
…
20
数据管理技术的发展历程
应用领域 背
硬件背景
景 软件背景
处理方式
数据管理三个阶段的比较
人工管理
文件系统
科学计算
管理功能
数据库管理 大规模管理
只有纸带、卡片、磁 有 磁 盘 、 磁 鼓 等 直 接 大容量磁盘等
带
存取设备
3.数据处理
❖从已有数据出发，经过适当加工处理得到新的 所需要的数据。
❖数据加工处理一般分为数据计算和数据管理两 部分。
4.数据管理
❖主要是指数据收集、整理、组织、存储、维护 、检索和传送等相应操作。这些操作都是数据处 理业务中重要和必不可少的基本环节。
8
数据管理技术的发展历程 从两个方面分类： 1.实际应用的需求 2.承载平台的功能
分成三个阶段 1、人工管理阶段 2、文件系统管理阶段 3、数据库管理阶段
9
1. 人工管理阶段
（20世纪50年代中期以前）
需求：科学计算 发展 硬件：只有磁带、卡片和纸带 背景 软件：只有汇编语言，无数据
管理方面的软件 数据处理方式：批处理
10
❖ 人工管理阶段的优势与缺陷
❖ 优点：使用计算机管理数据，速度加快效率提高。
14
（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,修改文件结构的定义.因此数据与 程序之间仍缺乏独立性.
应用程序与数据的对应关系(文件系统)
应用程序１
文件１
应用程序２
文件2
...… ...…
存取方 法
应用程序ｎ
文件n
15
3. 数据库管理阶段
（20世纪60年代末开始）
硬件：已有大容量磁盘、磁鼓等直接 存取存储设备,硬件价格下降
数据库系统概论
大外软件学院计算机教研室
1
期末考试
平时成绩(30%)
书面作业+上机练习+平时出勤
期末考试(70%)
2
教材及参考书
教材
《实用数据库应用基础》 辽宁人民出版社；
参考教材
王珊，萨师煊：数据库系统概论（第四版）， 高等教育出版社；
上机软件
Oracle 10g
3
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。
5
数据库基本概念
1.数据(Data)
❖ 数据是数据库中存储的基本对象。
❖ 数据是描述事物的符号记录 。它有多种表现形 式，可以是数字，也可以是文字、图形、声音、 语言。
❖ 数据的形式还不能完全表达其内容，还需要数 据的解释, 所以数据与数据的解释是不可分的。
例如：记录（李明，男，1988，吉林，计算机系，2007） 是数据。
发展 软件：软件价格上升,为编制和维护 背景 系统软件及应用软件所需成本
相对增加; 数据处理方式：联机实时处理要求更
多,提出和考虑分布处理.
16
数据库管理阶段的管理方式具有以下特点：
数据的逻辑结构与物理结构完全分离，通过数据库管理 系统统一监督与管理。
(1)数据结构化并统一管理 ; 数据模型不仅描述数据本身的特点，还描述数据之间 的联系。整体数据结构化.不仅数据是结构化的,存取 数据的方式也灵活.
11
（4）数据不共享; 程序之间有大量的冗余数据 应用程序与数据的对应关系(人工管理)
应用程序１ 应用程序２
数据集１ 数据集２
...… ...…
应用程序ｎ
数据集n
12
2. 文件系统阶段
（20世纪50年代中后期至60年代中期以前）
需求：科学计算、信息处理（管理）
外存：已有磁盘、磁鼓等直接存取
存储设备