数据库处理

2016年11月2日2时21分
数据库技术及应用
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三、数据库管理系统（DBMS)

定义

数 据 库 管 理 系 统 （ Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统 之间的一系列以统一的方式管理和维护数据 库中数据的软件集合。

DBMS的用途

科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
200133102 张强
200133103 李丽
200133104 王新 实 体 集
女
男
计算机
计算机 记录
码
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1.1.2数据库的基本概念

数据(Data) 数据库(Database) 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS) 数据库系统管理员（DBA）
现实世界 （事物） 信息世界 (信息) 概念模型 数据世界 (数据) 数据模型
抽象
转换
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2. 信息世界中的基本概念
(1) 实体（Entity） 客观存在并可相互区别的事物称为实体。 可以是具体的人、事、物或抽象的概念。 (2) 属性（Attribute） 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。 (3) 码（Key） 唯一标识实体的属性集称为码。 （4）实体集（Entity Set）
…
…
…
…
…
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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 ？思考：数据库中
存储的是什么

数据库的定义

数据库 (Database, 简称 DB) 是长期储存在 计算机内、有组织的、可共享的数据集合
数据是信息的载体，信息是对数据的解释。
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1. 数据与信息

数据处理：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
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1. 数据与信息

计算机能够处理的数据都是以二进制的形式存 储在计算机中的，而我们在现实生活中所面对 的所有事物都是能够实实在在看得见的，怎样 把现实生活中的事物存储在计算机中？
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数据库系统(续)

？思考：数
User 据库、数据 库管理系统、 数据库系统 之间的联系
数据库系统构成图示
User User 应用系统 应用开发工具 DBMS OS DB DBA
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负责数据库 的建立、使 用和维护的 专门的人员。 30
同型实体的集合称为实体集，如：全体学生
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信息世界和机器世界的术语的对应关系：
信息世界 机器世界
实体 记录
属性 字段
实体集 文件
码 主健（码）
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实例
学生 学号 姓名 性别 男 专业 计算机
实体
属性 字段
理解数据库系统的特点
掌握常用数据模型
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思考：什么是数据库
对数据库“想当然”的理解： 数据库应该是存放数据的仓库？ 那么什么是“数据”呢？
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对“数据”的理解

“数据”是一个多义词，分为有意义的数 据和无意义的字节数据
硬盘可存储30G数据 把U盘数据拷到硬盘去 学生信息表中的数据 实验结果表中的数据


因此数据库中的数据是指有意义的数据
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数据库的总体认识



数据库：存储数据的库 数据：有意义的字符 最简单的数据库就是一个表 一个表存放数据会产生的问题
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初步设计：
计算机这门课为新开课，还没有学生 如果一个院（系）的学生全 选，是否可插入操作？ 表中的信息是否有冗余，都是那些内容？ 学籍（学号，姓名，性别，学院，院长，课程号，课程名称， 部毕业会产生什么情况？ 成绩，任课教师） 主码
表5-1
学籍关系模式
因此，我们必须对一个表进行分解
学号 姓名 张芳 性别 女 班级 班主任 专业
01
02 03
楚艳
刘逸飞
女
男
计算机 张老师 计算机 1班 通信2 刘老师 通信 班
计算机 张老师 计算机 1班
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学号 01 02 03 班级号 01 02
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数据组织、存储和管理
数据库中存放的数据有数据字典、用户数据、存取路径等

数据定义功能
提供数据定义语言(DDL)
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数据操纵功能:
提供数据操纵语言(DML)manipulation 操纵数据实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除
和修改)

数据库的运行管理
姓名 张芳 楚艳 刘逸飞 班级 计算机1班 通信2班
性别 女 女 男 专业 计算机 通信
班级号 01 03 01 班主任 张老师 刘老师
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数据库的总体认识(2)

数据库是多个表的集合
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视图

有时我们希望看到我们自己感兴趣的数 据，如希望看到一个表：学生（学号， 姓名，班级），但数据库中并不存在这 样的表，这时可以用关系代数运算求得 一张这样的表，我们称它为视图，视图 中的数据并没有再存一份在数据库中， 因此它是一张“虚表”。
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1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据与信息 1.1.2 数据库的基本概念 1.1.3 数据库系统的特点
1.1.4 数据库管理系统的功能
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1.1.1 数据与信息

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
02011 无机化学 91 ，与张刚有 化学 张香 张敏 如果张刚转到化学学院
总结问题所在：
插入异常、删除异常、 关的所有记录的学院、院长这两列 管理 王莉 08056 大学英语 95 张倩 的值都要更新，如果记录很多容易 更新异常、冗余过大！ 计算机 漏更新，产生数据不一致。
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五、数据库系统管理员
定义
数据库系统管理员 DBA是指专门从事数据库的 设计、建立、管理、维护和协调各用户对数据库的 要求等工作的人员。
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1.1.3数据库系统的特点

特点


例：
9002 张三 男 信息学院 12班
数据结构化
与文件系统的根本区别 传统文件系统中数据最小单位是：记录；而数据库 系统中能细化到数据项 文件系统中，记录内部有了某些结构，但记录之间 没有联系；数据库系统不仅要描述数据本身，还要 描述数据之间的联系
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1. 数据与信息

数据：指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。
不仅仅指数字、字母、文字和其他特殊字符组成的文 本形式的数据，而且还包括图形、图像、动画、影像、 声音（包括语音、音乐）等多媒体数据。
信息=数据+处 理

信息：经过加工处理的、对人类社会有用的数据。
保证数据的安全性、完整性，一致性 多用户对数据的并发使用，系统恢复
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数据库的建立和维护功能(实用程序)
数据输入、转换、转储、恢复、重组及性能 监视、分析功能等

数据通信接口 与其它软件系统进行通信定义的功能
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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。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变 。
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数据库系统的特点（续）

DBMS对数据统一管理和控制 数据的安全性（Security）保护 数据的完整性（Integrity）检查
数据完整性：数据的正确性、有效性和相容性。
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数据库的总体认识(3)



视图－计算机根据数据库中的表进行运 算求得的虚表 因此数据库包括多个基本表和视图 基本表在具体的物理上是如何存储的， 称为数据库的内模式（存储模式） 因此实际存放在计算机上的数据库的结 构应该是存储模式，若干基本表和视图

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
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数据库技术已经经历了三次演变： 层次数据库和网状数据库 关系数据库 面向对象数据库和网络数据库

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数据库系统的特点（续）


数据的共享性高，冗余度低，易扩充
数据面向整个系统
减少数据的不一致性 易于扩充，适应不同用户的需求
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数据库系统的特点（续）


数据独立性高
物理独立性

指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据 是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程 序不用改变。
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数据库技wk.baidu.com及应用
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一、数据

数据(Data)是数据库中存储的基本对象 定义

记录现实世界的信息并可以被识别的符号
文字、图形、图象、声音等 数据与其语义是不可分的
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表现形式


数据的特点

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数据举例

学生档案中的学生记录
怎样修改？
成绩 85 80 75 任课教师 肖锋 杨广 陈妍
学号 99051 99051 99053 99072 99061
姓名 性别 学院 院长 课程号 课程名称 张刚 男 张刚 男 李丽 女 王刚 男 徐娟 女 信息 李平 09012 数据库 信息 李平 09013 大学物理 信息 李平 08056 大学英语
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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。
[注]在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。

数据库系统的构成

由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库的软硬件 支撑环境、数据库管理员和用户构成。
高等学校教材
数据库技术
江苏大学
电气学院生物医学工程
2016年11月2日2时21 分 An Introduction to Database Systenm 1
课程性质



考试课程（共45学时） 学时分配：授课30 上机15 学分3 成绩评定：卷面成绩占70％ 平时成绩 占30％ 平时成绩：课堂考勤 上机考勤

并发（Concurrency）控制 数据库恢复（Recovery）
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数据库技术及应用
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应用程序与数据的对应关系(数据库系统)
应用程序1
数据库
应用程序2
DBMS
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…
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1.1.4数据库管理系统的功能

DBMS的用途

（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）

数据的解释


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
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数据库技术及应用
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二、数据库（举例）
学生登记表
学 号 95004 95006 95008 姓 名 王小明 黄大鹏 张文斌 年 龄 19 20 18 性 别 女 男 女 系 名 社会学 商品学 法律学 年 级 95 95 95 …
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数据库技术及应用
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第一章 绪论 1.1 数据库系统
1.2 数据模型 1.3 数据库系统的组成 1.4 小结
2016年11月2日2时21分
数据库技术及应用
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第一章 绪论
学习目标： 对数据库技术的功能及实际应用有个整 体认识； 理解并掌握数据库的常用术语及基本概 念（Data、DB、DBMS、DBS等）