《数据库系统原理》课件
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数据库原理PPT课件
模式
也称为逻辑模式或概念模 式，定义了数据库中所有 数据的逻辑结构和关系。
内模式
也称为物理模式或存储模 式，描述了数据在物理存 储介质上的组织结构和存 储方式。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
数据控制语言（DCL）
用于定义数据库中的各种对象，如表、 视图、索引等。
用于控制对数据库中数据的访问权限 和安全控制。
数据库原理ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库系统结构 • 数据库设计 • 关系数据库 • 数据库管理系统实现技术 • 数据库新技术与发展趋势
01 数据库概述
数据库的定义与作用
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机 内的、有组织的数据集合，它能 为多种应用提供数据服务。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和 管理大量数据，支持企业或组织 的运营和决策。
NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活 性高和可靠性好等优点，可以满足大 规模数据处理和实时分析的需求。
03
NoSQL数据库的挑 战
NoSQL数据库面临着数据一致性、查 询效率和标准化等挑战，需要进一步 研究和标准化工作。
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关系数据库标准语言SQL
SQL定义
SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数 据库的标准编程语言，它包括数 据查询、数据操作、数据定义等
方面的命令。
SQL的主要功能
SQL的主要功能包括表格的定义 和维护、数据的查询和检索、数 据的插入和更新、数据的删除等。
SQL的特点
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插 入、更新和删除等操作。
《数据库系统原理》课件
数据库系统原理1. 概述数据库系统是计算机科学中一个非常重要的研究方向。
它涉及了数据库的设计、管理和使用等方面的知识，是支撑现代计算机应用的基础。
本课件将介绍数据库系统原理的基本概念、架构和关键技术，帮助读者全面了解数据库系统的工作原理和应用技巧。
2. 数据库系统基础2.1 数据库概念•数据库的定义和特点•数据模型和数据模型的分类•数据库实例和数据库模式2.2 数据库系统架构•三级模式与模式映像•数据独立性•数据库管理系统的功能和组成部分2.3 数据库语言•数据库查询语言的分类•结构化查询语言（SQL）的•SQL语句的基本语法和常用操作3. 数据库设计3.1 概念设计•概念设计的目标和过程•实体-关系模型（ER模型）的基本概念和表示方法•ER模型到关系模式的转换3.2 逻辑设计•关系数据库的基本概念和特点•关系数据库设计的一般原则和步骤•函数依赖和正规化理论3.3 物理设计•文件组织和索引结构•存储结构和存储设备的选择•数据库性能优化技术4. 数据库查询与操作4.1 数据查询•数据查询的基本概念和语句•查询优化和执行计划•查询结果的排序和分组4.2 数据操作•数据插入、删除和更新操作•事务的概念和特性•并发控制和恢复5. 数据库安全与完整性5.1 数据库安全•访问控制和权限管理•数据加密和解密•安全审计和日志系统5.2 数据库完整性•实体完整性和参照完整性•数据库约束和触发器•数据库备份和恢复策略6. 数据库系统应用6.1 数据仓库与数据挖掘•数据仓库的定义和特点•数据仓库架构和设计•数据挖掘的基本概念和方法6.2 分布式数据库系统•分布式数据库系统的特点和架构•分布式数据库设计和管理•分布式数据库的一致性和容错通过本课程的学习，读者可以掌握数据库系统的基本概念、架构和关键技术。
数据库系统是计算机科学中的重要领域，它在各个行业和领域都有广泛的应用，对于数据的管理和利用具有重要的意义。
深入了解数据库系统原理可以帮助读者更好地设计、管理和使用数据库系统，提高数据处理的效率和质量。
数据库系统原理讲义课件
01
索引类型
常见的索引类型包括B树索引、哈希索 引、位图索引等，每种索引类型都有其 适用的场景和优缺点。
02
03
索引维护
索引的维护也是非常重要的，定期对 索引进行重建和优化可以提高其性能。
数据库系统硬件优化
硬件优化概述
除了软件层面的优化外，硬件层 面的优化也是必不可少的，尤其
是对于大规模的数据库系统。
数据库性能调优
通过优化数据库设计、查询语句和物理存储等手段，提高数据库性能 的过程。
03
数据库系统操作与管理
数据库的创建与维护
数据库的创建
选择合适的数据库管理系统（如MySQL、Oracle、SQL Server等），根据需求设计数据库结构，创建数据库实 例。
数据库的维护
定期备份数据库，监控数据库性能，进行数据库优化和修复，确保数据库的正常运行。
关系数据库
关系数据库
关系完整性
一种基于关系的数据库，使用表格形式存 储数据，每个表格由行和列组成，每列代 表一个属性，每行代表一个记录。
关系数据库中数据的完整性约束，包括实 体完整性、参照完整性和用户自定义完整 性。
关系代数
关系数据库管理系统（RDBMS）
一种用于描述关系数据库操作的数学模型 ，包括选择、投影、连接等操作。
云计算
云计算技术的发展推动了数 据库技术的云化，使得数据 库服务能够更加灵活地部署 和扩展。
智能化
数据库技术正与人工智能技 术相结合，实现数据挖掘、 智能推荐等功能，提高数据 利用价值。
分布式
分布式数据库技术能够支持 大规模数据的存储和管理， 提高数据库系统的可扩展性 和可靠性。
NoSQL数据库简介
存储设备
《数据库系统原理》PPT电子课件教案-第五章 数据库保护
四、用户定义的安全性措施 除了系统级的安全性措施外，Oracle还允许用户用数 据库触发器定义特殊的更复杂的用户级安全性措施。例 如，规定只能在工作时间内更新Student表，可以定义如 下触发器，其中sysdate为系统当前时间： CREATE OR REPLACE TRIGGER secure student BEFORE INSERT OR UPDATE OR DELETE ON Student BEGIN IF(TO_CHAR(sysdate，’DY’) IN(‘SAT’,’SUN’)) OR(TO_NUMBER(sysdate HH24') NOT BETWEEN 8 AND l7) THEN
常用的方法：
1）用一个用户名或者用户标识号来标明用户身份， 系统鉴别此用户是否是合法用户。 2）口令(Password)。为进一步核实用户，系统要求 用户输入口令 3）系统提供一个随机数，用户根据预先约定好的某 一过程或函数进行计算，系统根据计算结果是否正 确进一步鉴定用户身份。
2. 存取控制
(2)行级安全性 Oracle行级安全性由视图实现。用视图定义表的水 平子集，限定用户在视图上的操作，就为表的行级提供 了保护。视图上的授权与回收与表级完全相同。 例如，只允许用户U2查看Student表中信息系学生的 数据，则首先创建信息系学生视图S_ IS，然后将该视图 的SELECT权限授予U2用户。 (3)列级安全性 Oracle列级安全性可以由视图实现，也可以直接在基 本表上定义。 用视图定义表的垂直子集就可以实现列级安全性，方 法与上面类似。
Oracle对数据库对象的权限采用分散控制方式， 允许具有WITH GRANTOPTION的用户把相应权限或 其子集传递授予其他用户，但不允许循环授权，即被 授权者不能把权限再授回给授权者或其祖先， U1 U2 U3 U4 × 循环授权 Oracle把所有权限信息记录在数据字典中。当用 户进行数据库操作时，Oracle首先根据数据字典中的 权限信息，检查操作的合法性。在Oracle中，安全性 检查是任何数据库操作的第一步。
数据库系统原理与应用第一章PPT课件
成果 –按照系统的观点，自顶向下地完成系统的研制工作 –充分考虑变化的情况 –工作成果文献化、标准化
• 缺点：
–开发周期长 –结构化程度低的系统，在开发初期难于锁定功能要求
05.11.2020
17
快速原型法
在投入大量的人力、物力之前，在限 定的时间内，用最经济的方法开发出一个 可实际运行的系统原型，以便尽早澄清不 明确的系统需求。在原型系统的运行中用 户发现问题，提出修改意见，技术人员完 善原型，使它逐步满足用户的要求。
操作要么都发生要么都不发生，也就是说，转帐
这个操作必须是原子的--它要么全部发生要么根
本不发生（具有不可分割性）。
05.11.2020
33
1.2.2 文件处理系统
5、并发访问异常
• 中由于并发更新操作相互影响，可能就会导致数据的不一 致。假设A帐户中有500元，客户B和客户C几乎同时从A 帐户中分别取款50元和100元。假设每个取款操作对应的 程序都是读取帐户余额，在其上减去取款的金额，然后将 结果写回。如果两次取款的程序并发执行，可能它们读到 的余额都是500元，并将分别写回450元和400元，到底是 450元还是400元要看哪个程序后写回结果而定，而实际 上这两个结果都是错误的。由于数据可能被多个不同的应 用程序访问，而这些程序间事先又没有协调管理，因而可 能会出现并发访问异常问题。
05.11.2020
27
1.2.1 数据管理的进展
3、数据库管理系统阶段 主要是指60年代后期以后，由于数据库管 理系统的诞生，通过数据库管理系统管理 大量的数据，不仅解决了数据的永久保存， 而且真正实现了数据的方便查询和一致性 维护问题，并且能严格保证数据的安全。
05.11.2020
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• 缺点：
–开发周期长 –结构化程度低的系统，在开发初期难于锁定功能要求
05.11.2020
17
快速原型法
在投入大量的人力、物力之前，在限 定的时间内，用最经济的方法开发出一个 可实际运行的系统原型，以便尽早澄清不 明确的系统需求。在原型系统的运行中用 户发现问题，提出修改意见，技术人员完 善原型，使它逐步满足用户的要求。
操作要么都发生要么都不发生，也就是说，转帐
这个操作必须是原子的--它要么全部发生要么根
本不发生（具有不可分割性）。
05.11.2020
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1.2.2 文件处理系统
5、并发访问异常
• 中由于并发更新操作相互影响，可能就会导致数据的不一 致。假设A帐户中有500元，客户B和客户C几乎同时从A 帐户中分别取款50元和100元。假设每个取款操作对应的 程序都是读取帐户余额，在其上减去取款的金额，然后将 结果写回。如果两次取款的程序并发执行，可能它们读到 的余额都是500元，并将分别写回450元和400元，到底是 450元还是400元要看哪个程序后写回结果而定，而实际 上这两个结果都是错误的。由于数据可能被多个不同的应 用程序访问，而这些程序间事先又没有协调管理，因而可 能会出现并发访问异常问题。
05.11.2020
27
1.2.1 数据管理的进展
3、数据库管理系统阶段 主要是指60年代后期以后，由于数据库管 理系统的诞生，通过数据库管理系统管理 大量的数据，不仅解决了数据的永久保存， 而且真正实现了数据的方便查询和一致性 维护问题，并且能严格保证数据的安全。
05.11.2020
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《数据库系统原理》课件
确保引用完整性，即外键的值必须是所引用表中存在的记录。
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
域完整性约束
确保数据的合法性，如非空约束、数据类型约束等。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统查询语言SQL
总结词：了解SQL的基本语法和功能是使用SQL进行数据库操作的基础。
VS
SQL的数据更新功能允许用户修改数据库表中的现有数据。
随着互联网和大数据技术的发展，出现了分布式数据库、NoSQL数据库、实时数据库等新一代数据库技术。
新一代数据库技术
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，是数据库系统的核心组成部分。
数据模型
关系数据库是使用关系数据模型组织的数据库，是最常见的数据库类型之一。
关系数据库
数据库模式是数据库中数据的逻辑结构，包括数据类型、数据关系和完整性约束等。
数据库系统提供数据完整性机制，确保数据的准确性和可靠性。
早期的计算机系统通过人工管理数据，缺乏有效的数据组织和检索手段。
人工管理阶段
随着计算机技术的发展，出现了文件管理系统，实现了数据的集中存储和检索。
文件管理阶段
随着关系数据库技术的发展，出现了数据库管理系统，实现了数据的结构化存储和高效检索。
数据库管理系统阶段
03
02
01
事务隔离
锁机制
乐观并发控制
03
恢复策略
根据数据备份和日志记录，制定合适的恢复策略，确保数据库能够快速恢复正常运行。
01
数据备份
定期对数据库进行备份，以便在数据丢失或损坏时能够恢复数据。
02
日志记录
记录数据库的变更日志，以便在数据出现问题时能够回溯和恢复数据。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA
数据库系统原理教学课件-07.ppt
全码 – 整个属性组是码，称为全码（All-key）
23
[例2] 关系模式S(Sno,Sdept,Sage)，单个属性Sno是码， SC（Sno，Cno，Grade）中，（Sno，Cno）是码
[例3] 关系模式R（P，W，A） P：演奏者 W：作品 A：听众 一个演奏者可以演奏多个作品 某一作品可被多个演奏者演奏 听众可以欣赏不同演奏者的不同作品
18
完全函数依赖与部分函数依赖
在R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真 子集X’，都有X’ Y, 则称Y对X完全函数依赖 ，记作 X F Y。 若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X 部分函数依赖，记作X P Y。
19
[例1] 中(Sno,Cno)→F Grade是完全函数依赖， (Sno,Cno)→P Sdept是部分函数依赖 因为Sno →Sdept成立，且Sno是（Sno，
当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称 为关系模式 R（U, F）的一个关系
7
函数依赖对关系模式的影响
[例1]建立一个描述学校教务的数据库： 学生的学号（Sno）、所在系（Sdept） 系主任姓名（Mname）、课程名（Cname） 成绩（Grade）
单一的关系模式 ： Student <U、F>
4
数据依赖
一个关系内部属性与属性之间的约束关系 现实世界属性间相互联系的抽象 数据内在的性质 语义的体现
5
数据依赖的类型
函数依赖 Functional Dependency，简记为FD 多值依赖 Multivalued Dependency，简记为MVD
6
关系模式的简化表示
关系模式R（U, D, DOM, F） 简化为一个三元组： R（U, F）
23
[例2] 关系模式S(Sno,Sdept,Sage)，单个属性Sno是码， SC（Sno，Cno，Grade）中，（Sno，Cno）是码
[例3] 关系模式R（P，W，A） P：演奏者 W：作品 A：听众 一个演奏者可以演奏多个作品 某一作品可被多个演奏者演奏 听众可以欣赏不同演奏者的不同作品
18
完全函数依赖与部分函数依赖
在R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真 子集X’，都有X’ Y, 则称Y对X完全函数依赖 ，记作 X F Y。 若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X 部分函数依赖，记作X P Y。
19
[例1] 中(Sno,Cno)→F Grade是完全函数依赖， (Sno,Cno)→P Sdept是部分函数依赖 因为Sno →Sdept成立，且Sno是（Sno，
当且仅当U上的一个关系r满足F时，r称 为关系模式 R（U, F）的一个关系
7
函数依赖对关系模式的影响
[例1]建立一个描述学校教务的数据库： 学生的学号（Sno）、所在系（Sdept） 系主任姓名（Mname）、课程名（Cname） 成绩（Grade）
单一的关系模式 ： Student <U、F>
4
数据依赖
一个关系内部属性与属性之间的约束关系 现实世界属性间相互联系的抽象 数据内在的性质 语义的体现
5
数据依赖的类型
函数依赖 Functional Dependency，简记为FD 多值依赖 Multivalued Dependency，简记为MVD
6
关系模式的简化表示
关系模式R（U, D, DOM, F） 简化为一个三元组： R（U, F）
数据库系统原理教学课件-033.ppt
17
有条件的更新2
如果宁静出演电影的片酬记录为空，那么 将该片酬设为50k
18
演员
电影
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
工号 A010 A120 A231 A751
性别 女 女 男 男
出演
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
导演 王家卫 冯小宁 冯小刚 王家卫 管虎
年代 1994 2019 2019 2000 2000
改后的新值
WHERE子句用于指定需要修改表中的哪
些记录。如果省略WHERE子句，则是无
条件更新，表示要修改SET中指定的列的
全部值
12
演员
电影
姓名 王菲 宁静 梁朝伟 葛优
工号 A010 A120 A231 A751
性别 女 女 男 男
出演
片名 重庆森林
红河谷 不见不散 花样年华
黑骏马
导演 王家卫 冯小宁 冯小刚 王家卫 管虎
9
插入子查询结果1
对每一个系，求学生的平均年龄，并把结 果存入数据库
建表如下
CREATE TABLE Dept_age
(Sdept CHAR(15)
/* 系名*/
Avg_age SMALLINT)；/*学生平均年龄*/
10
插入子查询结果 2
INSERT
INTO Dept_age(Sdept，Avg_age)
出演.工号=演员.工号 AND 片酬 IS NULL
20
有条件的更新3
如果宁静出演电影的片酬记录为空，那么 将该片酬设为50k
UPDATE 出演
SET 片酬=50000
WHERE 片酬 IS NULL AND 工号 IN
数据库系统原理教学课件-04.ppt
记为 F(R)
σ
8
投影运算
从关系R中选出属性组A 构成新的关系 记为ПA（R）
π
9
组合操作
笛卡尔乘积 CARTESIAN PRODUCT 笛卡尔乘积记作× -连接 自然连接
10
笛卡尔乘积运算
两个关系R和S 属性个数分别是m 、n 元组个数分别为k1、k2 R和S的笛卡尔乘积是一个关系R×S R×S属性个数(度/元)为m + n R×S元组个数为k1·k2
Red
19
24
（1）找出供应零件P2的供应商名。 W(SN,NM,ST,CT,PN,Q) := S SP
R(SN,NM,ST,CT,PN,Q) := бPN=‘P2’ (W)
Answer(SNAME) := NM бPNO=‘P2’ (SP)
W(SN,NM,ST,CT,PN,Q) := S R
= S1 Smith
20 London P1 300
S1 Smith
20 London P4 200
S1 Smith
20 London P5 100
17
重命名操作
s(R)：把关系R名字命名为S S(A1,……,An)(R)： 把关系R的名字命名为
S,把S的属性依次命名为,A1,…… ,An
18
b1 1
b2 1
b3 2
b4 3
R1
R2 =（A1，R1.A2，B1，R2.B2）
R1.A2 ＝ R2.B2
a1 a1
1 1
b1 b2
1 1
a2 2 b3 2
a4 2 b3 2
14
•自然连接：在结果中把重复属性列去掉的等值连
接。
记为： R S
σ
8
投影运算
从关系R中选出属性组A 构成新的关系 记为ПA（R）
π
9
组合操作
笛卡尔乘积 CARTESIAN PRODUCT 笛卡尔乘积记作× -连接 自然连接
10
笛卡尔乘积运算
两个关系R和S 属性个数分别是m 、n 元组个数分别为k1、k2 R和S的笛卡尔乘积是一个关系R×S R×S属性个数(度/元)为m + n R×S元组个数为k1·k2
Red
19
24
（1）找出供应零件P2的供应商名。 W(SN,NM,ST,CT,PN,Q) := S SP
R(SN,NM,ST,CT,PN,Q) := бPN=‘P2’ (W)
Answer(SNAME) := NM бPNO=‘P2’ (SP)
W(SN,NM,ST,CT,PN,Q) := S R
= S1 Smith
20 London P1 300
S1 Smith
20 London P4 200
S1 Smith
20 London P5 100
17
重命名操作
s(R)：把关系R名字命名为S S(A1,……,An)(R)： 把关系R的名字命名为
S,把S的属性依次命名为,A1,…… ,An
18
b1 1
b2 1
b3 2
b4 3
R1
R2 =（A1，R1.A2，B1，R2.B2）
R1.A2 ＝ R2.B2
a1 a1
1 1
b1 b2
1 1
a2 2 b3 2
a4 2 b3 2
14
•自然连接：在结果中把重复属性列去掉的等值连
接。
记为： R S
数据库系统原理及应用教程课件
数据库系统由多个组件组成，包括数 据库管理系统（DBMS）、数据库应 用程序、数据存储和检索工具等。这 些组件协同工作，共同完成数据的存 储、管理和检索任务。
02 数据库系统原理
数据模型
概念模型
数据模型的一种，用于描述现实世界事物或概念的数据表示。它 包括实体、实体间的关系以及实体的属性。
逻辑模型
分布式数据库系统的应用场景
分布式数据库系统广泛应用于金融、电信、电子商务等领域，能够支持 海量数据的存储、查询、分析和处理，提高数据处理效率和业务响应速 度。
云数于云计算技术的数据库服务，它将 数据库软件部署在云端，通过互联网提供数据存储、查询 和管理服务。
数据模型的一种，用于描述数据在数据库中的存储和组织方式。常 见的逻辑模型有层次模型、网状模型和关系模型。
物理模型
数据模型的一种，描述数据在存储介质上的存储方式和访问方法。
关系数据库
关系数据结构
由行和列组成的二维表，每一列有一个名称 ，称为字段或属性，每一行表示一个记录或 实例。
关系完整性约束
为了确保数据的准确性和一致性，对关系的约束条 件，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完 整性。
数据库系统的优化与维护
查询优化
通过索引、查询重写等方式提高查询效率。
系统监控
监控数据库系统的性能指标，及时发现和解 决问题。
存储优化
合理规划数据库的存储结构，提高数据读写 性能。
数据备份与恢复
定期备份数据，确保数据安全，并在必要时 恢复数据。
04 数据库系统安全与保护
数据库系统的安全问题
数据泄露
01
由于数据库中存储了大量敏感信息，一旦被非法访问或窃取，
可能导致严重后果。
数据库系统原理教学PPT课件
• 计算函数= • 集合函数= • 聚合函数= • 聚集函数 • 对一组值进行计算并返回一个单值
40
第40页/共128页
SQL提供的计算函数
• COUNT（ * ）: 统计表中元组个数 • COUNT（<列名> ）: 统计本列列值个数 • MAX（<列名> ）：求列值最大值 • MIN（<列名> ）：求列值最小值 • SUM（<列名> ）: 计算列值总和 • AVG（<列名> ）: 计算列值平均值
年代 1994 1998 1998 2000
出演
工号
片名
年代
片酬
A120 红河谷 1998
50k
A231 花样年华 2000
100k
A751 不见不散 1998
120k
13
第13页/共128页
查询结果中相同行被自动消除
• 查询数据库中的电影拍摄年代 • SELECT
year(年代) AS 拍摄年代 FROM 电影 • 查询结果
)
CREATE TABLE 电影( 片名 char ( 60 ), 导演 char ( 20 ), 年代 datetime, PRIMARY KEY (片名，年代 )
)
CREATE TABLE 出演( 工号 char ( 10 ), 片名 char ( 60 ), 年代 datetime, 片酬 money, PRIMARY KEY (工号,片名,年代 )
查询条件：比较运算2
• 查询拍摄距今超过10年电影的片名 • SELECT 片名
FROM 电影 WHERE year(getdate())-year(年代) > 10 • 查询结果
片名 重庆森林
40
第40页/共128页
SQL提供的计算函数
• COUNT（ * ）: 统计表中元组个数 • COUNT（<列名> ）: 统计本列列值个数 • MAX（<列名> ）：求列值最大值 • MIN（<列名> ）：求列值最小值 • SUM（<列名> ）: 计算列值总和 • AVG（<列名> ）: 计算列值平均值
年代 1994 1998 1998 2000
出演
工号
片名
年代
片酬
A120 红河谷 1998
50k
A231 花样年华 2000
100k
A751 不见不散 1998
120k
13
第13页/共128页
查询结果中相同行被自动消除
• 查询数据库中的电影拍摄年代 • SELECT
year(年代) AS 拍摄年代 FROM 电影 • 查询结果
)
CREATE TABLE 电影( 片名 char ( 60 ), 导演 char ( 20 ), 年代 datetime, PRIMARY KEY (片名，年代 )
)
CREATE TABLE 出演( 工号 char ( 10 ), 片名 char ( 60 ), 年代 datetime, 片酬 money, PRIMARY KEY (工号,片名,年代 )
查询条件：比较运算2
• 查询拍摄距今超过10年电影的片名 • SELECT 片名
FROM 电影 WHERE year(getdate())-year(年代) > 10 • 查询结果
片名 重庆森林
数据库系统原理教学课件-02.ppt
Candidate key 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元
组，则称该属性组为候选码 最简单的情况：候选码只包含一个属性
全码
All-key 最极端的情况：关系模式的所有属性组是这个关
系模式的候选码，称为全码
34
主码
Primary key 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主
SP E C IA L IT Y 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业
PO ST G R A DU AT E 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
29
关系
Relation D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，
码
主属性
候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute） 不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性
ER模型和关系模型
1
数据库系统的体系结构（模式结构）
用户1 用户2
用户3 用户4
外模式1 •••••• 外模式2
概念模式 内模式 数据库
形成？
2
构建数据库模式的过程
现实世界
使用概念层 数据模型
统一的概念描述 数据库模式
使用组织层 数据模型
3
概念层次数据模型
面向用户、面向现实世界的数据模型 抽象现实系统中有应用价值的元素及其
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 刘逸
表2.2 SAP关系
SPECIALITY 信息专业 信息专业 信息专业
POSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏
32
属性
关系中不同列可以对应相同的域 为了加以区分，必须对每列起一个名字，
组，则称该属性组为候选码 最简单的情况：候选码只包含一个属性
全码
All-key 最极端的情况：关系模式的所有属性组是这个关
系模式的候选码，称为全码
34
主码
Primary key 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主
SP E C IA L IT Y 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业
PO ST G R A DU AT E 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
29
关系
Relation D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，
码
主属性
候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute） 不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性
ER模型和关系模型
1
数据库系统的体系结构（模式结构）
用户1 用户2
用户3 用户4
外模式1 •••••• 外模式2
概念模式 内模式 数据库
形成？
2
构建数据库模式的过程
现实世界
使用概念层 数据模型
统一的概念描述 数据库模式
使用组织层 数据模型
3
概念层次数据模型
面向用户、面向现实世界的数据模型 抽象现实系统中有应用价值的元素及其
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 刘逸
表2.2 SAP关系
SPECIALITY 信息专业 信息专业 信息专业
POSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏
32
属性
关系中不同列可以对应相同的域 为了加以区分，必须对每列起一个名字，
数据库系统ppt课件(完整版)pptx
20世纪60年代后期出现了一种新 型的数据管理技术——数据库技 术，它解决了数据的组织、存储 和管理问题，实现了数据的共享
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，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；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式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。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，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；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式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。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
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《数据库系统原理》课程地位图示
B/S结
C/S结
构
构
浏览器端：HTML/ CSS/ Jav C/S结构：
aScript/VBScript
VB/VC/VC#/Delphi/Java/.
服务器端：ASP(.NET)/ NET系列
P数H据P/库JS支P持：SQL Server /Oracle/Sybase/MySQL/Informix
DBS：数据库系统（Database System),DBS是实现有组织地、动 态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据 资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。
数据技术：是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的一门 软件学科。
4.高级数据库阶段： １）面向对象的概念建模 ２）开放数据库互连技术
2. 文件系统阶段特点与缺陷（20世纪50年代后期至60年代中期） １）数据可长期保存在磁盘上； ２）数据的逻辑结构与物理结构有了区别； ３）文件组织呈现多样化； ４）数据不再属于某个特定程序，可以重复使用； ５）对数据的操作以记录为单位。 文件系统三个缺陷： １）数据冗余性 ２）数据不一致性 ３）数据联系弱
1.2 数据描述
在数据处理中，数据描述将涉及不同的范畴。从事物的特性到计 算机中的具体表示，数据描述经历了三个阶段———概念设计、逻辑 设计和物理设计。
1.概念设计中的的数据描述 １）实体 ２）实体集 ３）属性 ４）实体标识符 2.逻辑设计中的数据描述 １）字段 ２）记录 ３）文件 ４）关键码
3.物理设计中的数据描述 物理存储介质层次 １）高速缓冲存储器 ２）主存储器 ３）快擦写存储器 ４）磁盘存储器 ５）光盘存储器 ６）磁带 物理存储中的数据描述 位、字节、字、块、桶和卷。
4.数据联系的描述
联系及元数定义：
/Access 两大语法体系：
Basic系：VB/VBScript/VBA
C系：Java/JavaScript/C++/C#
参考教材介绍
自学教材《数据库系统原理》，全国高等教育自学考试指导委员 会组编，丁宝康主编，经济科学出版社2007年版。
本教材共分为9章，详细介绍了数据库系统的基本原理、方法和 应用技术。内容包括：数据库系统基本概念（第一章）、数据库的设 计和ER模型（第二章）、关系模式设计理论（第三章）、关系运算 （第四章）、SQL语言（第五章）、数据库管理（第六章）、SQL Ser ver2000简介及应用（第七章）、PowerBuilder9.0简介及应用（第八 章）、数据库的技术的发展（第九章）。
《数据库系统原理》
河南科技大学
课程说明
《数据库系统原理》课程学习目标:
数据库是计算机科学的一个重要研究领域，是专门研究数据处理、 数据管理和数据分析的技术，从20世纪60年代末开始，经过40多年的 发展，已成为计算机软件学科的一个重要分支。
《数据库系统原理》课程的主要目的：使同学们了解数据库的基 本原理，掌握数据库技术的基本方法和应用技术，能够有效的使用现 有的数据库管理系统，掌握数据库结构的设计和数据库应用系统的开 发方式，同时能够利用前端开发工具完成企业管理信息系统的开发。
1-5章为学习重点，6-7章各学校根据各自情况可选择教学。
第一章 数据库基础知识
学习目的与要求： 本章属于基础知识，主要是对一些概念的理解和记忆。没有难点， 相对的重点是数据模型的四个层次，数据库管理系统的功能，数据库 系统的全局结构。
考核知识点与考核要求 1.1数据管理技术的发展阶段（识记） 1.2数据描述的术语（领会） 1.3数据抽象的级别（领会） 1.4数据库管理系统(DBMS) (领会) 1.5数据库系统（DBS）（领会）
3.数据库阶段（20世纪60年代后~至今） 数据管理技术进入数据库阶段的标志是20世纪60年代末三件大事： １）1968年美国IBM公司推出层次模型的IMS系统； ２）1969年美国CODASYL组织发布了DBTG报告。总结了当时各式 各样的数据库，提出网状模型，尔后于1971年4月正式通过。 ３）1970年美国IBM公司的E.F.Codd连续发表论文，提出关系模 型，奠定了关系数据库的理论基础。
数据库技术中的四个名词:DB、DBMS、DBS、数据库技术。其概念 是不同的，要分清。
DB：数据库（Database)长期存储在计算机内、有组织的、统一 管理的相关数据的集合。
DBMS：数据库管理系统（Database Management System)，DBMS 是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序 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。DB MS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向 对象型DBMS。
数据管理技术：对数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、 传送等操作，基本目的就是从大量的，杂乱无章的，难以理解的数据 中筛选出有意义的数据。
数据处理是与数据管理相联系的，数据管理技术的优劣，将直接 影响数据处理的效率。
1.1 数据管理技术的发展
1.人工管理阶段（20世纪50年代中期以前） １）数据不保存在机器中； ２）没有专用软件对数据进行管理； ３）只有程序的概念，没有文件的概念； ４）数据面向程序。
数据库管理阶段特点： 1)采用数据模型表示复杂的数据结构； 2)有较高的数据独立性； 3)数据库系统为用户提供了方便的用户接口。 4)数据库系统提供以下四个方面的数据控制功能： ① 数据库的恢复； ② 数据库的并发控制； ③ 数据库的完整性； ④ 数据库的安全性； 5)增加了系统的灵活性。 增加了系统的灵活性对数据的操作不一定以记录为单位，可以以 数据项为单位。
1.1 数据管理技术的发展
几个数据库的基本术语：
数据： 描述事物的符号记录
数据处理:是指从某些已知的数据出发，推导加工出一些新的数 据，这些新的数据又表示了新的信息。
数据管理:是指数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、 传送等操作，这部分操作是数据处理业务的基本环节，而且是任何数 据处理业务中必不可少的共有部分。