数据库基础

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(4)对数据这一术语做进一步解释： 第一、不能把数据简单地与数字等同起来。 第二、数据的表现形式还不能完全表达其内容，需要经过解释， 数据和数据的解释是不可分割的。数据的解释是指对数据含义 的说明，数据的含义称为数据的语义。 第三、数据在计算机中存储和处理时，都转换成计算机能够识 别的符号，即只用0和1两个符号编码的二进制串来表示。 如：”A”-------01000001 12-------00001100
关系Students
关系Scores
大学计算机基础 6、主键：表中可能有多个关键字，但实际应用中只 能选一个，被选用的关键字称为主键。
关系Students
大学计算机基础 7、值域：属性的取值范围。
值域：{男，女}
值域：{0~100}
关系Students
关系Scores
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关系的分量必须是一个不 可再分的数据项，不允许 表中再有表。
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图灵奖简介
图灵奖是计算机界最负盛名的奖项，有“计算机界诺贝尔奖” 之称。图灵奖对获奖者的要求极高，评奖程序也极严，一般每年只 奖励一名计算机科学家，只有极少数年度有两名以上在同一方向上 做出贡献的科学家同时获奖。目前图灵奖由英特尔公司和google公 司赞助，奖金为250,000美元。
Main()
int a[10]={66,55,75,42,8 6,77,96,89,78,56};
for(i=0;i<10;i++)
s=s+a[i]; printf(“%d”,s);
s=a[0];
for(i=1;i<10;i++) if(s<a[i]) s=a[i]; printf(“%d”,s); }
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最常用的数据模型
• 在数据库应用系统中，逻辑数据模型由概念模型转化 而来。目前数据库领域中最常用的逻辑数据模型有： –层次模型(树) –网状模型(图) –关系模型(表) –面向对象模型 –对象关系模型
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关系模型
• 最重要的一种数据模型,也是目前主要采用的数据模型。 • 1970年由美国IBM公司San Jose(圣约瑟)研究室的研究员 Edgar Frank Codd(埃德加· 科德)首次提出，开创了数据库 关系方法和关系数据库理论的研究，为数据库技术奠定了 理论基础。
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• 数据定义功能
– 提供数据定义语言(Data Definition Language ，简称DDL) – 定义数据库中的数据对象
• 数据操纵功能
– 提供数据操纵语言(Data Manipulation Language ，简称DML) – 操纵数据实现对数据库的基本操作 数据查询、数据更新（插入、修改、删除）
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关系型数据库的基本概念
1. 关系(Relationship)：一个关系对应一个二维表。
关系Students
关系Scores
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关系型数据库的基本概念
2、关系模式：对关系的描述，一般形式为： 关系名（属性1，属性2，……，属性n） 举例：
Students(学号，姓名，性别，党员，专业，出生 年月，助学金)
for(i=0;i<10;i++) { } printf(“%d”,s); fscanf(fp,”%d”,&x);
s=s+x;
prFra Baidu bibliotekntf(“%d”,s);
fclose(fp); }
fclose(fp);
}
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人事管理应用程序
教师数据文件
人事部门
学生管理应用程序 学生数据文件
文件系统
学生部门
1.人工管理阶段(20世纪50年代中期以前) 特点： (1)数据不保存 (2)应用程序管理数据 (3)数据不共享 (4)数据不具有独立性
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人工管理阶段
应用程序1
应用程序2 …… 应用程序n
数据1
数据2 …… 数据n
程序与数据编写在一起，每个程序都有 自己的一组数据，程序之间不能进行数 据共享。
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主 讲：李梅
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数据库在现实中的应用
校园一卡通 上机考试系统 教学管理系统
…………
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数据库基础
• 数据库系统概述 • 数据库的建立和维护 • 数据库查询 • 窗体和报表
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数据库相关概念
1.信息和数据
(1)信息：人们对客观事物的描述，人们之间可以交流 的知识，对人们的行为可以产生一定的影响。
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现实世界中客观对象的抽象过程
现实世界
信息世界－概念模型
认识 抽象
转换
机器世界－ DBMS支持的数据模型
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概念模型
• 概念模型是从现实世界到机器世界的一个中间层次。
• 建立概念模型的目的
– 是将用户关于企业的描述及业务的需求等信息准确的纪 录下来，按用户的观点对数据和信息建模。 – 这类模型强调其语义表达能力，它要能较方便地、直观 地表达应用中各种语义知识，如被描述对象的意义和相 互关系等。 – 是用户和数据库设计人员之间进行交流与沟通的工具。
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数据库的组成
宏/模块
窗体 查询 表 页 图 Access中各对象间的关系
报表
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(4)数据独立性差
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文件系统管理阶段
应用程序1 应用程序2 …… 应用程序n 操作系统 数据文件1 数据文件2 …… 数据文件n
程序与程序分别存放，不同应用程 序可以共享数据。
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/*求10个数之和*/
#include <stdio.h>
/*求10个数中最大值*/
#include <stdio.h> Main() Data.dat { int i,x,s=0;
人事管理应用程序
人事部门 数据库管理系统
学生管理应用程序 学生部门 教务管理应用程序
学校 数据库
教务部门
图1-3 应用程序和数据库的关系
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三、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，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。 –所谓“整体”结构化是指在数据库中的数据不再针对某一个应用， 而是面向全组织；不仅数据内部是结构化的，而且整体是结构化的， 数据之间是有联系的。 2.数据的共享性高，冗余度低，易扩充 3.数据独立性高 –数据独立性是数据库领域中一个常用术语，包括数据的物理独立性 和数据的逻辑独立性。 4.数据由DBMS统一管理和控制
Scores(学号，课程，成绩)
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关系型数据库的基本概念
3、记录：表中的一行称为一条记录，也被称为元祖。
12 条 记 录
关系Students
大学计算机基础 4、属性：表中的一列为一个属性，属性也被称为字 段，每一个属性都有一个名称，称为属性名。 属性名
关系Students
大学计算机基础 5、关键字：表中的某个属性集，它可以唯一确定一 条记录。
}
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人事管理应用程序
教师信息数据组
人事部门
学生管理应用程序
学生信息数据组
学生部门
教务管理应用程序 教务部门 图1-1 应用程序和数据的依赖关系
课程信息数据组
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2.文件系统阶段
(20世纪50年代后期到60年代中期)
特点：
(1)数据可以长期保存
(2)由文件系统管理数据
(3)数据共享性差、冗余度大
Main()
{ int i,x,s=0; FILE * fp;
FILE * fp;
fp=fopen(“C:\\data.dat”,”r”); for(i=0;i<10;i++) { } fscanf(fp,”%d”,&x); if(s<x) s=x;
fp=fopen(“C:\\data.dat”,”r”);
(2)数据：描述事物的符号记录称为数据。描述事物的 符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、 语言等。
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(3)信息与数据之间的联系与区别
数据是用以表示信息的符号或载体
信息是经过加工之后并对客观世界和生产活 动产生影响的数据，是数据的内涵，是对数据 语义的解释。
数据是现象，而信息更反映实质。
教务管理应用程序 教务部门 图1-2 应用程序和数据文件的关系 课程数据文件
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数据库系统管理阶段
应用程序1 应用程序2 …… 数据库管理系统
数据库
应用程序n
用户处理数据时不必关心数据如何 存储以及存储在什么地方只需执行 标准化的语句，具体工作由数据库 管理系统完成。
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3.数据库系统阶段(20世纪60年代后期以后)
大学计算机基础 2.数据库(DataBase，简称DB)
长期存储在计算机内的、大量的、有结构的、可共享的数据 集合。
3.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层数据管理软件，主要功 能包括：
数据定义功能(Data Definition Language) 数据操纵功能(Data Manipulation Language) 数据控制功能(Data Control Language)
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/*求10个数之和*/
#include <stdio.h> Main() {
/*求10个数中最大值*/
#include <stdio.h>
int i,s=0;
数据和程序放在一起，不 { 具有独立性。 int i,s=0;
int a[10]={66,55,75,42,8 6,77,96,89,78,56};
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DBMS所支持的数据模型
• 按计算机系统的观点来组织数据，主要是描述 数据的结构特点和结构约束，而非数据本身的 内涵。
• 通常具有严格的形式化定义，并附带某些限制， 以便于机器上的实现。
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最常用的数据模型
• 在数据库应用系统中，逻辑数据模型由概念模型转化 用树型关系表 而来。目前数据库领域中最常用的逻辑数据模型有： 示实体与实体 –层次模型(树) 的关系。
每年，美国计算机协会将要求提名人推荐本年度的图灵奖候选 人，并附加一份200到500字的文章，说明被提名者为什么应获此奖。 任何人都可成为提名人。美国计算机协会将组成评选委员会对被提 名者进行严格的评审，并最终确定当年的获奖者。
截至2010年，获此殊荣的华人仅有一位，他是2000年图灵奖得 主姚期智。
• 数据库控制功能
–提供数据控制语言(Data Control Language ，简称DCL)
–通过DCL保证数据库的可恢复性、并发控制、安全性和完整性。
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4.数据库系统(DBS)
用户 用户
应用程序
用户
开发人员
DBMS
操作系统
数据库管理员
数据库
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数据管理技术的产生和发展
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最常用的数据模型
• 在数据库应用系统中，逻辑数据模型由概念模型转化 而来。目前数据库领域中最常用的逻辑数据模型有： 用网状结构来 –层次模型(树) 表示实体及实 –网状模型(图) 体间的联系。
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最常用的数据模型
• 在数据库应用系统中，逻辑数据模型由概念模型转化 而来。目前数据库领域中最常用的逻辑数据模型有： –层次模型(树) 用一组二维表 –网状模型(图) 表示实体与实 –关系模型(表) 体间的关系。
• 由于埃德加· 科德的杰出工作，他于1981年获得ACM图灵奖。
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图灵奖简介
图灵奖（A.M. Turing Award），是美国计算机 协会（ACM）于1966年设立的，又叫“A.M. 图灵奖”，
专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。其
名称取自计算机科学的先驱、英国科学家阿兰· 图灵， 这个奖设立目的之一是纪念这位科学家。获奖者的贡 献必须是在计算机领域具有持久而重大的技术先进性 的。大多数获奖者是计算机科学家。
学生(学号，姓名，年龄，性别，系号，年级)
课程(课程号，课程名，学分) 选修(学号，课程号，成绩)
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关系模型的数据操纵
• 查询、插入、删除、更新
• 数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，
即若干元组的集合
• 存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不
必详细说明“怎么干” 。
×
√
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关系数据模型的数据结构
例 学生、系、系与学生之间的一对多联系：
学生(学号，姓名，年龄，性别，系号，年级)
系 (系号，系名，办公地点)
例
系、系主任、系与系主任间的一对一联系
系 (系号，系名，办公地点，系主任) 系主任（姓名，性别，年龄，职称）
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关系数据模型的数据结构
例 学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：