最新第一讲——数据库系统基础知识课件教学讲义ppt课件
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《数据库基础知识》PPT课件
编写触发器与存储过程
根据业务需求编写触发器和存储过程 ，实现复杂业务逻辑。
监控与优化性能
监控数据库性能，定期进行优化和调 整，确保数据库高效运行。
维护数据安全
定期备份数据、修复损坏数据、防范 恶意攻击等，确保数据安全可靠。
05
索引与查询优化技术
索引基本概念及作用
索引定义
索引是数据库中用于快速查找和检索数据的数据结构。
如在线购物网站、拍卖网站等，需要处理 大量的用户信息和交易数据，数据库可以 提供安全、可靠的数据存储和检索功能。
金融系统
科研领域
如银行、证券、保险等金融机构的信息系 统，需要处理大量的金融数据，数据库可 以提供高效的数据处理和分析功能。
如生物信息学、天文学等科研领域，需要处 理大量的实验数据和观测数据，数据库可以 提供灵活的数据存储和管理功能。
关系完整性约束
完整性约束概念
完整性约束是用来保证数据库中数据的正确性和一致性的规则。在关系模型中，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。
完整性约束类型
实体完整性约束要求关系中的主键属性不能取空值；参照完整性约束要求关系中的外键属性取值必须 对应于另一个关系中的主键取值；用户自定义完整性约束则是根据应用需求定义的其他规则。
03
SQL语言基础
SQL语言简介
01
SQL（Structured Query Language）是一种用于管理关系数 据库管理系统的语言。
02
它包括数据插入、查询、更新和删除，数据库模式创建和修改
，以及数据访问控制。
SQL语言简单易学，是开发和管理数据库系统的标准语言。
03
数据定义语言DDL
DDL（Data Defini对象，如表、 索引、触发器等。
《数据库系统概述》课件
关系数据库
关系数据库
一种基于关系的数据库，通过表 格的形式来组织数据，每个表格 包含若干行和列，每列代表一个 属性，每行代表一个记录。
关系完整性
关系数据库中的数据完整性是指 数据的正确性和一致性，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
一种用于描述关系数据库中数据 操作的数学模型，包括选择、投 影、连接等操作。
事务管理
确保数据完整性的重要手段之一，通过事务来保证 一系列操作要么全部成功执行，要么全部不执行。
并发控制
在多用户并发访问数据库时，通过各种并发 控制技术来保证数据的一致性和完整性。
03
数据库系统设计
数据库设计的基本原则
确保数据完整性
设计时应考虑数据的准确性、一致性和完整 性，避免数据冗余和冲突。
优化查询语句，避免全表扫描，减 少不必要的计算和数据传输。
缓存技术
利用缓存存储常用数据，减少对数 据库的访问次数。
04
数据库系统的备份与恢复
备份策略
制定定期备份和增量备份策略，确保数据安 全。
备份存储
选择可靠的存储介质和设备，确保备份数据 不会丢失。
数据恢复
在数据丢失或损坏时，能够快速恢复数据， 减少业务中断时间。
等。
02
数据库系统基本概念
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以及事物之间的 关系，常见的概念模型有实体-联系模型（E-R模型）。
逻辑模型
数据模型的一种，用于描述数据结构、数据操作和数据约 束，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，用于描述数据存储和数据访问方式，常 见的物理模型有B树、B+树等。
数据库系统基础-1ppt课件
➢存储在外存介质上的数据集合；
➢存在以这种数据为背景运行的若干个批应用 程序，对其进行检索、修改、插入和删除，另
外可能有一些联机用户从远程终端与数据库相
互作用；
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3
➢数据库是集成的，即包含许多用户的数据， 每个用户只享用其中的小部分，且不同用 户使用的部分数据以多种方式重叠——即 单独的数据片能够被许多不同用户共享；
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7
➢例如，就一个教学信息控制系统而言，客 观事物可指学生、课程、学习情况等，决 策控制机构指教学领导机关，策略是提高 教学质量的措施。当数据库的管理人员把 观测客观事物(学生、课程、学习情况)得 到的信息规范化、数据化并送入数据库后， 教学领导机关即可通过询问数据库得到学 生各门课程的学习情况，根据这些情况， 参考其他学校的教学经验，提出改进教学 的措施(策略)，并在教学中付诸实行(控 制客观事物)。
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13
序号 数据库 1 数据 2 外存 3 用户 4 用户标识 5 数据模型
图书馆 图书 书库 读者 借书证 书卡格式
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14
6 数据库管理系统 图书管理员
7 数据的物理组织 图书的物理存放方
方法
法
8 用户对数据的操 读者对图书馆的访
作 （ 检 索 、 插 入 、问 （ 借 书 、 还 书 ）
存储 方法
应用程序n
数据组n
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19
这个阶段的优点：
➢程序与数据有一定的独立性； ➢数据与程序之间有设备独立性，即程序只
需用文件名访问数据，不必关心数据的物 理位置；
这个阶段的缺点：
➢数据冗余度大； ➢数据缺乏独立性； ➢数据无法集中管用程序1
1数据库基本知识PPT课件
数据完整性约束是一组完整性规则 的集合。完整性规则是给定的数据模型 中数据及其联系所具有的制约和储存规 则，用以符合数据模型的数据库状态以 及状态的变化，以保证数据的正确、有 效和相容。
数据模型是数据库技术的关键，它 的3个要素完整地描述了一个数据模型。
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
1.1.2 数据库系统组成
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
❖1）硬件平台
▪ （1）对内存的要求。 ▪ （2）对外存（磁盘）空间的需求。 ▪ （3）系统的数据通道能力。
▪ 不同的数据库，有不同的要求， ▪ 根据实际情况而定。
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
❖层次模型的一个最基本的特点是，任何 一个给定的记录值(也称为实体)只有按 照其路径查看时，才能显出它的全部意 义。没有一个子记录值能够脱离双亲记 录值而独立存在。
03.12.2020
信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
R1
R2
R3
R4
R5
R6
图1-1 层次模型示意图
03.12.2020
信息工程系张婷婷
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信息工程系张婷婷
第一章 数据库基础知识
学号 姓名 性别 出生年月 班级 专业
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第一章 数据库基础知识
▪数据库的运行管理功能 数据库在建立、运行和维护时由数据库
管理系统统一管理和控制，以保证数据的 安全性、完整性，对并发操作的控制以及 发生故障后的系统恢复等。
▪数据库的建立和维护功能 它包括数据库初始数据的输入、转换功
数据模型是数据库技术的关键，它 的3个要素完整地描述了一个数据模型。
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第一章 数据库基础知识
1.1.2 数据库系统组成
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第一章 数据库基础知识
❖1）硬件平台
▪ （1）对内存的要求。 ▪ （2）对外存（磁盘）空间的需求。 ▪ （3）系统的数据通道能力。
▪ 不同的数据库，有不同的要求， ▪ 根据实际情况而定。
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第一章 数据库基础知识
❖层次模型的一个最基本的特点是，任何 一个给定的记录值(也称为实体)只有按 照其路径查看时，才能显出它的全部意 义。没有一个子记录值能够脱离双亲记 录值而独立存在。
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第一章 数据库基础知识
R1
R2
R3
R4
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R6
图1-1 层次模型示意图
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第一章 数据库基础知识
学号 姓名 性别 出生年月 班级 专业
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第一章 数据库基础知识
▪数据库的运行管理功能 数据库在建立、运行和维护时由数据库
管理系统统一管理和控制，以保证数据的 安全性、完整性，对并发操作的控制以及 发生故障后的系统恢复等。
▪数据库的建立和维护功能 它包括数据库初始数据的输入、转换功
第一章数据库概述ppt课件
确定实体集的关键字：用下划线在属性上标明关键字 的属性集合
确定联系的类型：在无向边上注明
20
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据模型：逻辑数据模型
逻辑模型三要素
数据结构：描述数据的静态特征 数据操作：描述数据的动态特征 数据的约束条件：描述完整性规则
层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型 有且仅有一个节点无父节点，即树根 根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 典型系统：IBM公司的IMS（Information Management System）系统
13
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
第三节：数据库的系统结构
视图抽象和外模式 概念抽象和模式 物理抽象和内模式 数据独立性
14
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的系统结构：视图抽象和外模式
现实世界中的信息按照不同用户（应用）的观 点抽象为多个逻辑数据结构。每个逻辑数据结
现实体间的联系 关系模型中的基本概念：元组、属性、域、主键、关系名、关系模式 关系模型的优点：
可以简单、灵活地表达各种实体及其之间的联系 用户界面好，易用性佳 支持数据库重构 具有严密的数学基础和操作的代数性质 具有较高的数据独立性
关系模型的不足：
运行效率不够高 不直接支持层次结构
信息是经过处理、加工提炼而用于决策制 定或其他应用活动的数据。
数据是信息的载体，信息是数据处理过程 的结果。
8
数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据库的基本概念：数据库
数据库是相互关联的数据集合：
具有逻辑关系和明确意义的数据集合 针对明确的应用目标而设计、建立和加载 表示现实世界的某些方面 具有较小的数据冗余，可供多个用户共享 具有较高的数据独立性 具有安全控制机制
确定联系的类型：在无向边上注明
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数据模型：逻辑数据模型
逻辑模型三要素
数据结构：描述数据的静态特征 数据操作：描述数据的动态特征 数据的约束条件：描述完整性规则
层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型 有且仅有一个节点无父节点，即树根 根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 典型系统：IBM公司的IMS（Information Management System）系统
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第三节：数据库的系统结构
视图抽象和外模式 概念抽象和模式 物理抽象和内模式 数据独立性
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数据库的系统结构：视图抽象和外模式
现实世界中的信息按照不同用户（应用）的观 点抽象为多个逻辑数据结构。每个逻辑数据结
现实体间的联系 关系模型中的基本概念：元组、属性、域、主键、关系名、关系模式 关系模型的优点：
可以简单、灵活地表达各种实体及其之间的联系 用户界面好，易用性佳 支持数据库重构 具有严密的数学基础和操作的代数性质 具有较高的数据独立性
关系模型的不足：
运行效率不够高 不直接支持层次结构
信息是经过处理、加工提炼而用于决策制 定或其他应用活动的数据。
数据是信息的载体，信息是数据处理过程 的结果。
8
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数据库的基本概念：数据库
数据库是相互关联的数据集合：
具有逻辑关系和明确意义的数据集合 针对明确的应用目标而设计、建立和加载 表示现实世界的某些方面 具有较小的数据冗余，可供多个用户共享 具有较高的数据独立性 具有安全控制机制
《数据库系统基础 》课件
式的新型数据库技术。
列式存储数据库
采用列式存储方式，提高数据压缩比 和查询效率，适用于大数据处理和分
析。
时序数据库
专门用于存储和管理时间序列数据， 支持高效的数据插入、查询和聚合操 作。
全文搜பைடு நூலகம்引擎
集成全文搜索功能，支持文本数据的 快速检索和分析，提高信息检索的准 确性和效率。
THANKS
[ 感谢观看 ]
键值存储数据库
以键值对形式存储数据，如Redis。
文档存储数据库
以文档形式存储数据，如MongoDB。
列存储数据库
以列族形式存储数据，如HBase。
图形存储数据库
以节点和边形式存储数据，如Neo4j。
非关系型数据库的应用场景
内容缓存系统
用于快速读取大量数据，如电 商网站商品缓存。
大数据处理
处理大量非结构化数据，如社 交媒体数据分析。
总结词：关系型数据库的设计原则、方法
关系型数据库设计是数据库系统开发的核心环节，主要涉及概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。设计时应遵循规 范化理论，避免数据冗余和操作异常，提高数据的一致性和完整性。
关系型数据库的SQL语言
总结词：SQL语言的基本语法、功能 、应用
VS
SQL（Structured Query Language ）是用于管理关系型数据库的标准编 程语言。它提供了查询、插入、更新 、删除等操作数据的方法，以及管理 数据库对象（如表、视图、索引等） 的功能。了解和掌握SQL语言是关系 型数据库应用开发和管理的基础。
智能化
数据库系统将集成更多的智能化功能，如自适应优化、智能推荐和智 能分析等，以提高数据管理和应用的效率。
安全性
随着网络安全威胁的不断增加，数据库系统的安全性将更加受到重视 ，将采用更加先进的安全技术和措施来保护数据的安全和隐私。
列式存储数据库
采用列式存储方式，提高数据压缩比 和查询效率，适用于大数据处理和分
析。
时序数据库
专门用于存储和管理时间序列数据， 支持高效的数据插入、查询和聚合操 作。
全文搜பைடு நூலகம்引擎
集成全文搜索功能，支持文本数据的 快速检索和分析，提高信息检索的准 确性和效率。
THANKS
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键值存储数据库
以键值对形式存储数据，如Redis。
文档存储数据库
以文档形式存储数据，如MongoDB。
列存储数据库
以列族形式存储数据，如HBase。
图形存储数据库
以节点和边形式存储数据，如Neo4j。
非关系型数据库的应用场景
内容缓存系统
用于快速读取大量数据，如电 商网站商品缓存。
大数据处理
处理大量非结构化数据，如社 交媒体数据分析。
总结词：关系型数据库的设计原则、方法
关系型数据库设计是数据库系统开发的核心环节，主要涉及概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。设计时应遵循规 范化理论，避免数据冗余和操作异常，提高数据的一致性和完整性。
关系型数据库的SQL语言
总结词：SQL语言的基本语法、功能 、应用
VS
SQL（Structured Query Language ）是用于管理关系型数据库的标准编 程语言。它提供了查询、插入、更新 、删除等操作数据的方法，以及管理 数据库对象（如表、视图、索引等） 的功能。了解和掌握SQL语言是关系 型数据库应用开发和管理的基础。
智能化
数据库系统将集成更多的智能化功能，如自适应优化、智能推荐和智 能分析等，以提高数据管理和应用的效率。
安全性
随着网络安全威胁的不断增加，数据库系统的安全性将更加受到重视 ，将采用更加先进的安全技术和措施来保护数据的安全和隐私。
第1章 数据库基础知识ppt课件
2）内模式是物理的存储结构。
精选ppt课件2021
14
4）模式之间的关系
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15
5）数据独立性
数据与应用程序相互独立； 通过三级模式、两级映像实现； 逻辑独立性：
应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立性；
物理独立性：
应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互 独立性；
18
（2）概念世界
概念世界是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事物及其联系的一种抽象描述，从而产 生概念模型。
举例，对医生的描述包括姓名、性别、专长、 电话、职称等不同项目。
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19
（3）数据世界
存入计算机系统的数据是将概念世界中的事物 数据化的结果。
为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联 系，数据库表中的数据一定存在一个结构，用 数据模型表示结构。
精选ppt课件2021
31
关系和表
医生编号 姓名
职称
科室编号 特长
01104
李博
主任医师
01
牙科
01106
刘晓 副主任医师
01
01020
王林 副主任医师
01
02100
李颦
医师
02
03002 王西平 主任医师
03
04005 吴星智 副主任医师
04
06007
李可茹 主任医师
06
精选ppt课件2021
32
精选ppt课件2021
17
（1）现实世界
人们管理的对象存于现实世界中，现实世界的 事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观 存在的，是由事物本身的性质决定的。
举例：医院的医疗管理系统中有医生、患者、 专科等构成元素，医生为患者诊疗，患者被送 到不同科室诊治，医生、患者、专科是相互关 联的。
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4）模式之间的关系
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5）数据独立性
数据与应用程序相互独立； 通过三级模式、两级映像实现； 逻辑独立性：
应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立性；
物理独立性：
应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互 独立性；
18
（2）概念世界
概念世界是现实世界在人们头脑中的反映，是 对客观事物及其联系的一种抽象描述，从而产 生概念模型。
举例，对医生的描述包括姓名、性别、专长、 电话、职称等不同项目。
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19
（3）数据世界
存入计算机系统的数据是将概念世界中的事物 数据化的结果。
为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联 系，数据库表中的数据一定存在一个结构，用 数据模型表示结构。
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关系和表
医生编号 姓名
职称
科室编号 特长
01104
李博
主任医师
01
牙科
01106
刘晓 副主任医师
01
01020
王林 副主任医师
01
02100
李颦
医师
02
03002 王西平 主任医师
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04005 吴星智 副主任医师
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李可茹 主任医师
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（1）现实世界
人们管理的对象存于现实世界中，现实世界的 事物及事物之间存在着联系，这种联系是客观 存在的，是由事物本身的性质决定的。
举例：医院的医疗管理系统中有医生、患者、 专科等构成元素，医生为患者诊疗，患者被送 到不同科室诊治，医生、患者、专科是相互关 联的。
数据库系统PPT课件
数据库系统的性能优化
查询优化
对数据库查询进行优化，包括索引设计、查询语句优化等， 提高查询速度和效率。
硬件优化
根据数据库系统的负载和性能需求，对硬件资源进行合理 配置和优化，包括内存、CPU、存储等。
系统监控与调优
对数据库系统进行实时监控，发现性能瓶颈并进行调优，确保 数据库系统在高负载情况下仍能保持稳定和高效运行。
数据库系统将数据组织 成有逻辑关系的结构化 形式，方便用户进行查 询、更新和管理。
数据库系统允许多个用 户同时访问和操作数据 ，实现数据共享，提高 数据利用率。
数据库系统通过数据模 型和数据管理技术，使 数据与应用程序相互独 立，减少数据冗余和数 据不一致性。
数据库系统提供数据加 密、权限控制等安全机 制，确保数据不被非法 访问和篡改。
逻辑设计
逻辑模型转换
将概念模型转换为逻辑模型，如关系模型。
逻辑优化
根据数据库性能和功能需求，对逻辑模型进行优化。
物理设计
存储结构
设计数据库的物理存储结构，包括文件组织、存储路径等。
索引策略
根据查询需求，设计合适的索引策略以提高查询效率。
数据库实施与维护
数据导入与迁移
将数据从旧系统迁移到新设计的数据库系统中。
公共服务的开展。
02 数据库系统的基本概念
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以 及事物之间的关系，常见的有实体-关系模 型和ER模型。
逻辑模型
数据模型的一种，用于描述数据结构、数据操作和 数据约束，常见的有层次模型、网状模型和关系模 型。
物理模型
数据模型的一种，用于描述数据存储和数据 访问方式，包括数据存储结构、数据存储路 径、数据访问方法等。
数据库系统基础教程PPT完整版
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概念设计的输出
概念设计的输出是概念模型，它为后续的逻辑设计和物理 设计提供了基础。
逻辑设计
逻辑设计的定义
逻辑设计是根据概念设计的结果，将概念模型转换为逻辑模型的过 程。逻辑模型是对数据库结构的详细描述，包括表、视图、索引等。
逻辑设计的方法
逻辑设计通常采用关系型数据库管理系统（RDBMS）来实现，包 括表的设计、关系的定义、约束的添加等。
数据库系统的维护与优化
数据库备份与恢复
定期备份数据库，确保在数据丢失或损坏时能够 恢复。
数据库安全更新与补丁
及时更新数据库系统和应用软件，修补安全漏洞。
ABCD
性能监控与调优
监控数据库性能，通过调整参数和优化查询等方 式提高性能。
数据库系统硬件与软件的维护
定期检查硬件和软件的运行状况，确保数据库系 统的稳定运行。
格式。
模式
02
也称为逻辑模式，描述了数据在数据库中的逻辑结构和关系。
外模式
03
也称为用户模式，描述了数据在用户视角下的表现形式和结构。
03 数据库设计
数据库设计概述
数据库设计定义
数据库设计的基本步骤
数据库设计是指根据特定需求，构建 一个结构合理、性能良好、操作方便 的数据库的过程。
需求分析、概念设计、逻辑设计、物 理设计等。
01
概述
人工智能技术的快速发展对数据库系统产生了深远影响，推动了数据库
系统的智能化进程。
02
挑战
人工智能时代对数据库系统的要求更高，需要具备自适应、自学习、自
推理等能力。
03
技术发展
人工智能技术在数据库系统中的应用不断深入，如机器学习、深度学习、
数据库系统基础ppt课件
三、常用的数据模型（续）
码（key）： 可唯一标识一个元组的属性或属性 组，也称候选码（candidate key）.若一个关系 有多个候选码，则选定其中一个为主码 （primary key ），主码的诸属性称为主属性。 码有时也被称为键，如主键。
域（domain）：属性的取值范围 关系模型：对关系的描述，一般表示为：关系名
一、数据模型的组成（续）
数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系 所具有的制约和储存规则，用以限定符合数据 模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数 据的正确、有效和相容。
4-19
4.2 数据模型 数计据算库机与
信基息础系知统 识
二、概念模型
为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为 某一DBMS支持的数据模型，人们常常将现实世 界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为机器 世界。也就是说，首先把现实世界中的客观对象 抽象为概念级的模型；然后再把概念模型转换为 数据模型，这一过程如下图所示。
（属性1，属性2，……,属性n）
4-32
4.2 数据模型 数计据算库机与
信基息础系知统 识
三、常用的数据模型（续）
4. 面向对象模型
面向对象模型主要用于面向对象的数据库中。 在面向对象模型中的基本概念是对象和类。每个对 象有一个惟一的名称，在对象内部封装了对象所具 有的属性和对象能执行的方法。类是对具有相同属 性和方法的所有对象的一个抽象，类有四个主要的 性质：封装性、继承性、多态性和重载。
信基息础系知统 识
三、常用的数据模型（续）
3.关系模型
关系模型是目前应用最广的数据模型。在关 系模型中，用一个二维表来表示数据间的关系。它 的表现形式如下表所示。
码（key）： 可唯一标识一个元组的属性或属性 组，也称候选码（candidate key）.若一个关系 有多个候选码，则选定其中一个为主码 （primary key ），主码的诸属性称为主属性。 码有时也被称为键，如主键。
域（domain）：属性的取值范围 关系模型：对关系的描述，一般表示为：关系名
一、数据模型的组成（续）
数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系 所具有的制约和储存规则，用以限定符合数据 模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数 据的正确、有效和相容。
4-19
4.2 数据模型 数计据算库机与
信基息础系知统 识
二、概念模型
为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为 某一DBMS支持的数据模型，人们常常将现实世 界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为机器 世界。也就是说，首先把现实世界中的客观对象 抽象为概念级的模型；然后再把概念模型转换为 数据模型，这一过程如下图所示。
（属性1，属性2，……,属性n）
4-32
4.2 数据模型 数计据算库机与
信基息础系知统 识
三、常用的数据模型（续）
4. 面向对象模型
面向对象模型主要用于面向对象的数据库中。 在面向对象模型中的基本概念是对象和类。每个对 象有一个惟一的名称，在对象内部封装了对象所具 有的属性和对象能执行的方法。类是对具有相同属 性和方法的所有对象的一个抽象，类有四个主要的 性质：封装性、继承性、多态性和重载。
信基息础系知统 识
三、常用的数据模型（续）
3.关系模型
关系模型是目前应用最广的数据模型。在关 系模型中，用一个二维表来表示数据间的关系。它 的表现形式如下表所示。
数据库第1章 数据库基础知识简明教程PPT课件
1.1 数据库基本概念
1.1.3 数据库模型
数据库模型是指数据库管理系统中数据的存储结构。根据具体数据 存储需求的不同，数据库可以使用多种类型的系统模型，其中较为常见 的有层次模型（Hierarchical Model）、网状模型（Network Model）和 关系模型（Relation Model）3种。 1. 层次模型 层次型数据库使用结构模型作为自己的存储结构。这是一种树型结 构，它由结点和连线组成，其中结点表示实体，连线表示实体之间的关 系。在这种存储结构中，数据将根据需要分门别类地存储在不同的层次 之下。
1.1 数据库基本概念
1.1.1 数据库技术概述
数据库技术从20世纪70年代以来，数据库系统已经经历了三个发展 阶段： 第一阶段：网状和层次数据库系统。 第二阶段：关系数据库系统。 第三阶段：面向对象数据库系统。
1.1 数据库基本概念
1.1.2 数据库相关概念
1. 数据库（DataBase，简称DB） 数据库就是存放数据的仓库，但在数据库中存放的所有数据，相互 之间不但是有联系的，而且它们是按某种存储模式来组织管理的。概括 地说，所谓数据库就是以一定的方式组织并存储在计算机中的相关数据 的集合。 2. 数据库管理系统（DataBase Management System，简称DBMS） 数据库管理系统是指支持用户建立、使用和修改数据库的数据管理 软件系统，它在用户和操作系统间提供了一个接口。
1.1 数据库基本概念
1.1.2 数据库相关概念
3. 数据库系统（DataBase System,，检查DBS）。 数据库系统是在计算机系统中引入数据库后的整个计算机软硬件系 统。它一般由数据库、数据库管理系统及其应用开发工具、数据库应用 系统、数据库管理员和用户等部分构成。一个数据库系统的简单结构如 下图所示。1.1 数据库基本概念
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
ppt1第一章 数据库系统基础知识
本章纲要
数据管理技术的发展 数据库系统 Visual FoxPro 系统简介
项目管理器
1.1 数据管理技术的发展
1.1.1 数据与数据处理
数据：人们用来表示客观事物的特性及其 相互联系的物理符号。数据的概念包括数据内 容和数据形式两个方面。 信息：经过加工处理后获取的有价值的数据。 数据处理：将数据进行收集、整理、存储、 加 工、分类、维护、排序、检索和传输等处理。
关系名（属性名1，属性名2，…，属性名n）
关系既可以用二维表格描述，也可以用数学形 式的关系模式来描述。一个关系模式对应一个关系 的结构。在Visual FoxPro中，也就是表的结构。
员工表的关系模式可以表示为：员工表（员 工编号、性别、婚否、职称、工作日期、部门编号、 工资级别、联系电话、简历、照片）
（2）一对多联系（1:n） 如果两个不同型实体集中，一方的一个实体 对应另一方若干个实体，而另一方的一个实体只 对应本方的一个实体，称这种联系为一对多联系。 例如，班长与学生的联系，一个班长对应多个学 生，而本班每个学生只对应一个班长。 （3）多对多联系（m:n） 如果两个不同型实体集中，两实体集中任一 实体均与另一实体集中若干个实体对应，称这种 联系为多对多联系。例如，教师与学生的联系， 一位教师为多个学生授课，每个学生也有多位任 课教师。
4、关系的完整性约束 关系完整性是为保证数据库中数据的正 确性和相容性，对关系模型提出的某种约束 条件或规则。
完整性通常包括实体完整性、参照完整 性和用户定义完整性。其中实体完整性和参 照完整性，是关系模型必须满足的完整性约 束条件。
（1）实体完整性 指关系的主关键字不能取“空值”。在关系模 式中，以主关键字作惟一性标识，而主关键字中的 属性不能取空值，否则表明关系模式中存在着不可 标识的实体，这样的实体就不是一个完整实体。 （2）参照完整性 定义建立关系之间联系的主关键字与外部关键 字引用的约束条件。 （3）用户定义完整性 根据实际需要，对某一具体应用所涉及的数据 提出约束性条件。用户定义完整性主要包括字段有 效性约束和记录有效性约束。
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程序员
数数
据 库 应 用
据操 库作硬 管系件 理 统 数据库
系
系统
统
数据库系统层次示意图
最 终 用 户
数据库 管理员
1.1.2 数据库技术
3. 数据库系统
(1)、定义与组成
用户
用户
用户
数据库应用系统
数
据
应用开发工具
库
系
统
数据库管理系统
操作系统
数据库
数据库管理员
4. 数据库系统
(2)数据库系统的有关人员 数据库系统的有关人员包括最终用户、
1、人工管理阶段（1956以前）
应用程序1
数据1Biblioteka 求平均分班级英语 成绩
求及格率
班级英语 成绩
求优秀率
班级英语 成绩
程序与数据的关系
特点: (1) 数据不独立
它是程序的组成部分。 数据的传输和使用由程 序控制完成。数据也不 保存，用时随程序一起 全部送入内存，用完之 后全部撤出计算机。
(2)程序间数据大量重复
第一讲——数据库系统基础知识 课件
数据库技术部分
第一章 数据库系统基础知识 第二章 VFP编程基础 第三章 表与数据库操作 第四章 查询与视图 第五章 数据库应用系统设计
第一章 数据库系统基础知识
1.1.1 数据处理基本概念
数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不 可分的。 例如 100是一个数据 语义1：学生某门课的成绩 语义2：某人的体重 语义3：计算机学院2004级学生人数 语义4：请同学给出……
联机实时处理、 联机实时处理、分布
批处理
处理、批处理
文件系统
数据库管理系统
某一应用
现实世界
共享性差，冗余 共享性高，冗余度小 度大
独立性差
具有高度物理独立性 和一定的逻辑独立性
记录内有结构、 整体结构化，用数据
整体无结构
模型描述
应用程序控制
数据库管理系统提供 数据安全性、完整性
、并发控制和恢复
1.1.2 数据库技术
(3)数据库系统的有关人员
用户
用户
用户
数
据
数据库
库
开发人员
系
统
数据库应用系统 应用开发工具 数据库管理系统
操作系统
数据库
数据库 管理员
1.1.2 数据库技术
5 数据库系统的特点
1、采用特定的数据模型，实现数据共享 2、减少数据冗余 ，增强了数据一致性。 3、具有较高的数据独立性 4、增强了数据安全性和完整性保护
2、文件系统管理阶段（1956~1970）
应用程序1 应用程序2 应用程序n
文件 系统
物理文件1 物理文件2 物理文件n
程序与数据的关系
2、文件系统管理阶段（1956~1970）
求班平均 求班优秀率 求个人平均
文件 系统
班英语成绩 班数学成绩 个人各门成绩
程序与数据的关系
特点：数据与程序有一定的独立性，数据结构 受应用程序制约，数据冗余度大、共享性差。
3、数据库管理阶段（1970~）
应用程序1 应用程序2
数据库管理 系统DBMS
数据库DB
应用程序N 程序与数据的关系
特点：解决了数据冗余和数据独立性问题，由
数据库管理系统集中管理所有数据，从而实现 了数据共享。
应用背景 硬件背景 背 景 软件背景 处理方式
数据管理者 数据面向对象 数据共享程度
数据的独立性 特 点
■数据的组织、存储和管理 ■其他功能
DBMS与网络中其它软件系统的通信 两个DBMS系统的数据转换 异构数据库之间的互访和互操作
3. 数据库应用系统
是指系统开发人员利 用数据库相关资源开发 出来，面向某类实际应 用的应用软件系统。如 图书管理系统
■Visual Foxpro关系 数据库开发系统
用户 用户 用户
数据的结构化
数据控制能力
表1.1 数据管理技术三个阶段的比较
人工管理阶段 科学计算
无直接存取存储设备 没有操作系统 批处理
用户（程序员） 某一应用程序
无共享，冗余度极大
不独立，完全依赖于 程序
无结构
应用程序控制
文件系统阶段 数据库系统阶段
科学计算、管理
大规模管理
磁盘、磁鼓
大容量磁盘
有文件系统 有数据库管理系统
数据库应用系统开发人员和数据库管理员。
数据库应用系统开发人员是负责应用系统、 数据库的分析、设计与开发的人员。
数据库管理员DBA是管理、维护数据库系 统的人员，起着联络数据库系统与用户的作用。 大型数据库系统，一般配备专职DBA，微型机 数据库系统，DBA一般由用户自己承担。
最终用户是通过数据库应用系统的界面来使 用数据库系统的人员。
1.1.1 数据与数据处理基本概念
信息：经过加工处理后对数据接收者来说有 价值的数据。
例如：班主任想知道班上同学英语整体水平
每个同学 英语成绩
加工
平均成绩 优秀率、不及格率
一组数据
信息
数据处理：对各种数据的进行收集、整理、
组织、存储、维护、计算、检索、统计和传输的 过程。通常也称为信息处理。
1.1.2 数据处理技术 发展历程
应用程序1 应用程序2
数据库管理 系统DBMS
数据库DB
应用程序N
程序与数据的关系
数据库技术：用于解决大量数据的有效管理、 存储和利用的相关技术，是计算机科学技术的 一个重要分支。
数据库技术基本概念：数据库、数据库应用系 统、数据库管理系统及数据库系统。
1.1.2 数据库技术
1. 数据库
长期储存在计算机存储设备里、有组织的、可共享的 大量相互关联数据文件的集合。这些数据文件特点：
数据库应用系统
应用开发工具 数据库管理系统 数据库管理员
操作系统
数据库
Visual Foxpro=数据库管理系统+应用开发工具
1.1.2 数据库技术
4 .数据库系统
(1)、定义与组成 数据库系统是引
入数据库技术后的 计算机系统。由计 算机系统、数据库 及其描述机构、数 据库管理系统、应 用系统和有关人员 组成的具有高度组 织性的总体。
数据库管理系统主要功能：
■数据库定义功能
提供数据定义语言（DDL），定义数据库结构描 述 数据与数据之间联系，建立、修改和删除数据库。
■数据库操作功能
提供数据操作语言(DML)，实现数据库数据的检索、 插入、修改和删除。
■数据库控制和管理功能
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等。
■结构性，冗余最小 ■共享性 ■独立性高，可扩展
2. 数据库管理系统
数据库管理系统 位于用户与操作系
统之间的一层系统软 件，帮助用户在计算 机上建立、使用和维 护数据库。在操作系 统支持下工作，是数 据库系统的核心。
用户 用户 用户
数据库应用系统
应用开发工具 数据库管理系统 数据库管理员
操作系统
数据库