数据库系统概述
数据库系统的基本概念
常见的数据库应用开发框架包括Spring Data、Hibernate、Entity Framework等。这些框架提供了丰富的功能和易于使用的API，使开发者能够更高效地开发数据库应用。
框架选择与使用
在选择和使用数据库应用开发框架时，需要根据项目的需求和开发团队的技能进行评估。了解框架的优缺点，选择最适合项目需求的框架，并熟练掌握其使用方法，是成功开发数据库应用的关键。
03
需求分析是数据库设计的第一步，主要任务是明确用户对数据库系统的需求，包括数据需求、功能需求和性能需求等。
通过与用户沟通、调查、分析业务流程等方式，收集和整理用户需求，并对其进行分类、归纳和评估，形成完整的需求文档。
详细描述
定义
概念设计是根据需求分析的结果，使用概念模型（如实体-关系模型）对现实世界进行抽象，形成数据库的概念结构。
数据库系统的基本概念
CATALOGUE
目录
数据库系统概述数据库模型数据库设计数据库管理系统数据库应用开发数据库技术的发展趋势
数据库系统概述
CATALOGUE
01
定义
数据库系统（DBS）是一个软件系统，用于存储、检索和管理大量数据。它使用数据库管理系统（DBMS）来管理数据，并提供数据查询、更新、删除和修改等操作。
01
数据加密
数据库管理系统提供数据加密功能，对敏感数据进行加密存储，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
02
访问控制
数据库管理系统通过访问控制机制，对不同用户赋予不同的访问权限，防止未经授权的数据访问和修改。
数据库应用开发
CATALOGUE
05
SQL语言概述
SQL（结构化查询语言）是用于管理关系数据库的标准编程语言。它提供了查询、插入、更新和删除数据，以及创建、修改和删除数据库结构的功能。
数据库系统概述
⑴数据项 数据项(Item)就是标记实体属性的命名单位，也称为元素或
字段。它是可以命名的最小信息单位。数据项的取值范围称 为域。
⑵记录 若干相关联的数据项的集合构成记录(Record)。记录是应
(2) 属性(Attributes)：实体的某一特性称为属性。
◦ 如学生实体有学号、姓名、年龄、性别、系等方面的属性。 ◦ 属性有"型"和“值”之分，"型"即为属性名，如姓名、年龄、性别是属性
的型；“值”即为属性的具体内容，如（990001,张立，20，男，计算 机）这些属性值的集合表示了一个学生实体。
d.数据恢复（recovery）：当数据库被破坏或数 据不可靠时，系统有能力将数据库从错误状态恢 复到最近某一时刻的正确状态。
1.2.1 信息的三个世界 1.2.2 概念模型 1.2.3 逻辑模型
将客观存在的事物以数据的形式存储到计算机中: ◦ 首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信息模型， ◦ 然后再抽象成计算机世界的数据模型。
现实世界
认识抽象
信息世界
计算机世界
▪图1-5 数据处理的抽象和转换过程
20
1. 现实世界
现实世界就是客观存在的事物及其相互联系。 事物之间的联系是由事物本身的性质决定的。现实世界中
的事物之间既有“共性”，又具有“个性”。 例如，学校的教学管理中涉及学生管理、教师管理及课程
管理等。 制作学生选修课程情况表，内容包括学号、姓名、课程名、
3.数据库系统阶段（60年代末开始）
➢ 数据量急剧增加；
第一章_数据库系统概述
2．模式／内模式映象
模式／内模式映象定义了数据全局逻辑 结构与存储结构之间的对应关系。例如， 说明逻辑记录和字段在内部是如何表示 的
数据库中模式／内模式映象是唯一的
该映象定义通常包含在模式描述中
模式／内模式映象的用途
保证数据的物理独立性
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另 一种存储结构），数据库管理员修改模式／ 内模式映象，使模式保持不变
1、信息（information）
定义：关于现实世界事物的存在方式或 运动状态反映的综合。
特点：
客观存在 可以感知 可存储、加工、传递和再生
2、数据(Data)
数据(Data)是数据库中存储的基本对 象
数据的定义
描述事物的符号记录
数据的种类
文字、图形、图像、声音
认 识 抽
象
把概念模型转换为某一 DBMS支持的数据模型
信息世界 机器世界
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(续)
数据模型分成两个不同的层次 (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来 对数据和信息建模。 (2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系 模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。
例：实体－“明星” （950231，刘德华，Andy，香港，27-9-1961，
天秤座，牛，174 cm， 68 kg，AB）
(4) 主键（Key）
唯一标识实体的属性集称为码，又称主键，或 关键字。
(5) 联系（Relationship）
数据库管理系统简介
数据库管理系统简介数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种用于管理和组织数据的软件系统。
它提供了一种结构化的方式来存储、操作、查询和保护数据，使用户能够有效地管理大量数据。
一、数据库管理系统的定义与作用数据库管理系统是一种计算机软件，用于对数据库进行管理和操作。
它的作用主要体现在以下几个方面：1. 数据存储和管理：DBMS负责将数据以一种结构化的方式存储在磁盘上，并提供高效的数据访问和管理功能。
2. 数据安全和保护：DBMS能够设置安全权限来控制对数据库的访问，并提供备份和恢复功能，确保数据的安全性和完整性。
3. 数据共享和协作：DBMS允许多个用户共享同一数据库，通过提供交互式查询和并发控制机制实现协同工作。
4. 数据一致性和完整性：DBMS可以实现数据的一致性和完整性约束，例如唯一性约束、参照完整性等，确保数据的准确性和一致性。
5. 数据查询和分析：DBMS提供了强大的查询语言和分析工具，方便用户对数据进行灵活的检索、分析和报表生成。
二、常见的数据库管理系统类型根据数据模型的不同，常见的数据库管理系统可以分为以下几类：1. 层次数据库模型：采用父子关系的层次结构表示数据之间的关系，例如IBM的IMS数据库管理系统。
2. 网状数据库模型：采用图状结构表示数据之间的关系，例如IDMS数据库管理系统。
3. 关系数据库模型：采用表格形式（二维表）来表示数据和数据之间的关系，例如Oracle、MySQL、SQL Server等。
4. 对象数据库模型：将对象的概念引入数据库领域，允许直接存储和操作复杂的对象数据，例如MongoDB、Berkeley DB等。
5. NoSQL数据库模型：非关系型数据库，主要用于处理大规模分布式数据，例如Hadoop、Redis、Cassandra等。
三、数据库管理系统的特点和优势数据库管理系统具有以下几个特点和优势：1. 数据共享和集中管理：DBMS允许多个用户共享同一数据集，实现数据的集中管理和统一存储。
常见的数据库管理系统介绍
常见的数据库管理系统介绍数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种用来管理和组织数据库的软件系统。
它提供了数据的存储、访问、管理和控制的功能，能够有效地管理大量的数据，并且支持多用户并发操作。
在现代信息技术的发展中，数据库管理系统扮演着至关重要的角色。
本文将介绍几种常见的数据库管理系统。
I. 关系型数据库管理系统（Relational Database Management System，简称RDBMS）关系型数据库管理系统是目前应用最广泛的数据库类型。
它采用了关系模型来组织数据，并通过表格的形式来存储实体和属性之间的关系。
关系型数据库具有良好的结构化特性，支持SQL语言进行数据查询和操作。
其中，Oracle、MySQL和SQL Server是使用较为广泛的关系型数据库管理系统。
1. OracleOracle数据库是目前全球最大的关系型数据库管理系统。
它具有强大的性能和稳定性，能够处理大规模的数据操作。
Oracle支持多种数据类型和数据存储引擎，提供了高级的数据安全和管理功能。
它广泛应用于企业级应用和大型数据处理系统。
2. MySQLMySQL是一种开源的关系型数据库管理系统，因其简单易用和高性能而广受欢迎。
MySQL特点是速度快、占用资源少，并支持多种平台。
它广泛应用于各种Web应用程序，如电子商务网站、博客和论坛等。
3. SQL ServerSQL Server是微软公司开发的关系型数据库管理系统，适用于在Windows平台上开发和部署企业级数据库应用。
SQL Server具有良好的可扩展性和安全性，支持大规模数据的处理和分析。
它被广泛应用于大型企业和组织中。
II. 非关系型数据库管理系统（NoSQL）随着大数据和云计算的兴起，非关系型数据库管理系统逐渐受到关注。
非关系型数据库不采用表格形式的存储结构，而是使用键值对、文档、图形等方式来组织数据。
数据库系统概念 概述及内容总结
数据库系统概念概述及内容总结1. 引言1.1 概述数据库系统是指由数据库、数据库管理系统（DBMS）和应用程序组成的，用于存储和管理大量结构化数据的软件系统。
近年来，随着信息技术的迅猛发展，数据库系统在各个行业中得到了广泛应用。
无论是电子商务、金融、医疗还是制造业等领域，都离不开高效可靠的数据库系统。
本文将围绕数据库系统概念展开讨论，从定义和基本原理、组成部分以及数据模型等方面进行介绍。
同时，还会探讨数据库系统的功能，包括数据管理和存储、数据访问与查询以及数据安全与完整性保护。
此外，文章还将对主要数据库系统类型和应用场景进行分析和比较。
关系型数据库管理系统（RDBMS）、非关系型数据库管理系统（NoSQL DBMS）以及分布式数据库管理系统（DDBMS）都将在这一部分中得到详细阐述。
最后，在结论与总结部分，我们将回顾本文所介绍的关键概念和内容要点，并对数据库系统的发展趋势进行思考。
同时也会展望未来数据库研究的方向，希望能够为读者提供全面而深入的了解和思考。
通过本文的阅读，读者将对数据库系统的基本概念有更清晰的认识，了解数据库系统的功能和特点，并能够掌握不同类型数据库系统的适用场景和优缺点。
同时，本文还将引发读者对未来数据库技术发展方向的思考，为相关研究工作提供指导与启示。
2. 数据库系统概念:数据库系统是指在计算机中存储、管理和组织数据的一种软件系统。
它通过使用数据模型来描述现实世界中的实体和它们之间的关系，并提供了对这些数据进行存储、访问和查询的功能。
2.1 定义和基本原理:数据库系统是由数据、数据库管理系统（DBMS）和用户组成的。
数据是数据库中存储的信息，可以表示各种实体、属性和关系。
数据库管理系统是负责管理数据库的软件，提供了对数据进行增加、删除、修改和查询等操作的接口。
用户可以通过DBMS与数据库进行交互，执行各种操作并获取所需信息。
数据库系统的基本原理包括三个方面：- 数据独立性：数据库系统将物理数据与逻辑数据相分离，使得应用程序可以独立于底层物理存储结构而访问或操作数据。
《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。
数据库系统概述总结
第一章、数据库系统概述(笔记）一、数据库基本概述1数据的概念数据是用来描述事物符号的记录，是指使用物理符号记录下来的，可以鉴别的信息。
2. 数据类型(1) 文本数据:数字/字母/特殊符号/汉字(2) 多媒体数据:视频/音频/图像3. 信息概念(1) 信息是对数据进行加工后获取到的内容，信息是有价值的，数据是杂乱无章的。
4. 数据库概念(1) 数据库的存储的数据的特点：永久存储、有组织的、可共享的。
5. 数据库管理系统概念(1) 专门用来建立和管理数据的一套软件，介于系统软件和应用软件之间的。
(2) 数据管理系统的功能:①数据操纵(DML)：对数据的增删改查②数据定义语言(DDL)：使用数据定义语言用来创建表格、索引，还可修改、删除数据对象。
③数据的运行管理功能:在数据库运行的过程中确保数据库的安全性、完整性和并发控制以及故障恢复。
④数据库的创建和维护功能：创建数据库、管理数据库的存储空间、备份和恢复、监控数据库的性能。
⑤数据的组织、存储和管理：⑥其它功能：6. 数据库系统的概念(DBS)(1) 计算机中引入数据库技术之后的系统，它的范围很大，包括：数据库、数据库管理员、数据库系统、用户、应用程序。
(2)二、数据库技术的发展数据库技术的发展分为三个阶段：1. 人工管理阶段：(1) 数据不保存(2) 应用程序管理数据(3) 面向应用、没有独立性和共享性2. 文件系统阶段(1) 实现了数据逻辑结构和物理结构的分离，实现了数据的物理独立性。
(2) 实现了数据可长期保存。
(3) 数据面向的特定的用户。
(4) 实现了文件级别的数据共享。
3. 数据库系统阶段开始出现了数据库管理系统，由于在文件系统阶段没有实现对数据统一的控制和管理，所以数据冗余度大，共享性差、独立性差。
(1) 数据集成：数据集成是对数据库管理的主要目的，降低数据的冗余度，提高数据的共享性。
(2) 数据共享好(3) 数据冗余度底(4) 数据的一致性(5) 数据独立性：包含物理独立性和逻辑独立性。
数据库系统概念
数据库系统概念数据库系统是指利用计算机和软件技术来组织、存储、管理和访问大量有关联的数据的系统。
它是在计算机硬件和计算机操作系统的支持下建立起来的，用于有效地存储、检索和处理结构化数据。
以下是数据库系统的一些核心概念：1.数据库：数据库是结构化数据的集合，以一种组织良好的方式存储，并能够通过特定的操作和查询访问。
数据库可以包含多个数据表、关系、实体和属性等。
2.数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是用来创建、操作和管理数据库的软件系统。
它提供了对数据库的访问、查询和维护等功能。
常见的DBMS包括MySQL、Oracle、Microsoft SQL Server等。
3.数据模型：数据模型是用来描述和组织数据的方法。
常见的数据模型包括关系型数据模型（如表格）、层次结构模型和面向对象模型等。
不同的模型有不同的特性和适用场景。
4.数据库表：数据库表是数据以行和列的形式组织起来的数据结构。
表由一个或多个字段组成，每个字段代表一个特定的数据项。
表可以通过主键来唯一标识每一行。
5.查询语言：数据库支持各种查询语言，如结构化查询语言（SQL）。
查询语言用于从数据库中检索和操作数据，例如选择、插入、更新和删除数据。
6.数据完整性：数据库系统提供了严格的数据完整性约束。
这些约束用于确保数据的准确性、一致性和有效性，如主键、外键和唯一性约束等。
7.数据库索引：索引是用于快速查找和访问数据库中数据的数据结构。
它可以加快数据库查询的速度，并提高查询性能。
8.数据库事务：事务是对数据库进行的一系列操作单元的集合，要么全部执行成功，要么全部回滚。
数据库事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）的特性。
数据库系统的目标是提供一个可靠、高效和安全的数据存储和访问机制。
它在各种应用场景中广泛应用，如企业资源计划（ERP）系统、客户关系管理（CRM）系统和电子商务平台等。
数据库管理系统
数据库管理系统数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是指在计算机上存储、管理和操作数据的软件系统。
它允许用户通过结构化的方式存储和检索数据，并提供高效的数据管理和安全机制。
数据库管理系统在当今信息时代的发展中发挥了重要的作用，被广泛应用于各个领域，包括企业管理、科学研究、电子商务等。
一、数据库管理系统的概述数据库管理系统由数据库、数据库管理和应用开发工具三个主要组成部分构成。
数据库是指存储和组织相关数据的集合，可以看作是一个仓库，其中数据以表格的形式进行组织和管理。
数据库管理是指对数据库的管理和维护，包括对数据的增删改查等操作。
应用开发工具则提供了一系列的工具和接口，用于开发应用程序，方便用户利用数据库进行数据处理和分析。
二、数据库管理系统的特点和优势数据库管理系统具有以下特点和优势：1.数据共享：数据库管理系统支持多用户共享数据的访问，可以同时满足多个用户的数据需求，保证数据的一致性和完整性。
2.数据独立：数据库管理系统实现了数据和应用程序的逻辑分离，用户可以通过数据库查询语言访问和操作数据，而不需要关心数据的物理存储方式。
3.数据安全：数据库管理系统提供了严格的权限管理和数据加密机制，保证用户的数据安全，并防止数据的非法访问和篡改。
4.数据完整性：数据库管理系统支持定义数据的完整性约束，保证数据的有效性和一致性，提高数据的质量和可靠性。
5.数据恢复和备份：在数据库管理系统中，可以进行数据的定期备份，并提供数据恢复的功能，防止数据的意外丢失和损坏。
三、数据库管理系统的应用领域数据库管理系统广泛应用于各个领域，为用户提供了高效的数据处理和管理功能。
以下列举了几个典型的应用领域：1.企业管理：数据库管理系统在企业管理中起到了重要的作用，可以用于管理和分析企业的销售数据、供应链数据、人力资源数据等，帮助企业做出决策和制定战略。
2.科学研究：科学研究中的大量数据需要进行存储和分析，数据库管理系统可以提供高效的数据管理和查询功能，帮助科研人员进行数据挖掘和分析。
数据库管理系统简介
02
CATALOGUE
数据库管理系统的主要组件
数据存储
数据存储
01
数据库管理系统负责存储和管理大量数据，提供稳定的数据存
储环境。
数据存储方式
02
数据以表格形式存储，每个表格包含一系列行和列，用于组织
数据。
数据存储介质
03
数据存储在硬盘、内存和网络等介质上，以确保数据的安全性
和可靠性。
数据检索
数据检索
数据库管理系统提供高效的数据检索功能，支持用户快速 查询和获取所需数据。
01
查询语言
数据库管理系统使用结构化查询语言（ SQL）进行数据检索，用户可以通过编 写SQL语句来查询数据。
02
03
检索性能优化
数据库管理系统采用索引、查询优化 等技术提高数据检索效率。
数据安全与保护
数据安全
数据库管理系统提供数据加密、 访问控制等安全措施，确保数据 不被非法访问和篡改。
数据库管理系统用于存储和管理商品 信息，包括产品描述、价格、库存等 ，支持在线购物和销售。
订单处理
数据库管理系统用于处理电子商务平 台的订单信息，包括订单确认、支付 、发货等环节，确保交易顺利进行。
云计算应用
云存储
数据库管理系统提供云存储服务，支持大量数据的存储和管理，方便用户随时随地访问 数据。
功能
数据库管理系统提供数据存储、检索 、更新、删除和安全控制等功能。
数据库管理系统的分类
关系型数据库管理系统（RDBMS）
使用表格形式存储数据，支持SQL语言，如MySQL、Oracle和SQL Server。
非关系型数据库管理系统（NoSQL DBMS）
不使用表格形式存储数据，支持键值对、文档、列式存储等，如MongoDB、Cassandra和Redis。
数据库系统是什么
数据库系统是什么？数据库系统是什么？数据库系统是什么?数据库系统(Database System)，是由数据库及其管理软件组成的系统。
数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统，也是一个为实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。
基本定义数据库系统DBS(Data Base System，简称DBS)通常由软件、数据库和数据管理员组成。
其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。
数据库由数据库管理系统统一管理，数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。
数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库，使数据能被任何有权使用的人有效使用。
数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。
数据库系统的个体含义是指一个具体的数据库管理系统软件和用它建立起来的数据库;它的学科含义是指研究、开发、建立、维护和应用数据库系统所涉及的理论、方法、技术所构成的学科。
在这一含义下，数据库系统是软件研究领域的一个重要分支，常称为数据库领域。
数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。
计算机的高速处理能力和大容量存储器提供了实现数据管理自动化的条件。
数据库研究跨越于计算机应用、系统软件和理论三个领域，其中应用促进新系统的研制开发，新系统带来新的理论研究，而理论研究又对前两个领域起着指导作用。
数据库系统的出现是计算机应用的一个里程牌，它使得计算机应用从以科学计算为主转向以数据处理为主，并从而使计算机得以在各行各业乃至家庭普遍使用。
在它之前的文件系统虽然也能处理持久数据，但是文件系统不提供对任意部分数据的快速访问，而这对数据量不断增大的应用来说是至关重要的。
为了实现对任意部分数据的快速访问，就要研究许多优化技术。
这些优化技术往往很复杂，是普通用户难以实现的，所以就由系统软件(数据库管理系统)来完成，而提供给用户的是简单易用的数据库语言。
数据库原理与应用教程第二版答案
数据库原理与应用教程第二版答案对于《数据库原理与应用教程第二版》，提供了一些基本的答案和解析：第一章：数据库系统概述1. 数据库是什么？数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合，它具有较小的冗余度、高质量和可靠性、易扩展和维护的特点。
2. 计算机处理数据的基本方式：输入、处理和输出。
3. 数据管理的三个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统（DBMS）。
4. 数据的基本概念：实体、属性、码、关系。
5. 数据库系统的结构：外模式、模式、内模式。
6. 数据模型的作用：描述数据组织和关系、实现数据的逻辑表示、支持数据操作和查询。
第二章：关系数据库基础1. 实体和实体集的概念：实体是对现实世界中一个独立的数据项的描述，实体集是具有相同或相似特征的实体的集合。
2. 关系数据库的概念：关系数据库是一种以关系为基础的数据库，关系是指一个具有特定名称的二维表。
3. 关系之间的联系：主键、外键、参照完整性。
4. 关系数据库的完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束。
5. SQL语言：数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）。
6. 数据库的范式：第一范式、第二范式、第三范式。
第三章：关系数据库管理系统1. DBMS的角色和功能：数据定义、数据操作、数据控制、数据完整性、并发控制、故障恢复、安全性。
2. 数据库管理员的职责：数据库的设计、安装和配置、备份和恢复、维护和优化、安全和权限管理。
3. DBMS的体系结构：单层体系结构、两层体系结构、三层体系结构。
第四章：数据库设计1. 数据库设计的步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计。
第五章：查询语言基础1. SQL语言的概念：结构化查询语言，是一种用于管理关系型数据库的语言。
2. SQL的基本语句：CREATE、SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE。
3. 查询的基本结构：FROM子句、WHERE子句、SELECT子句、ORDER BY子句。
数据库系统的名词解释
数据库系统的名词解释
数据库系统是由数据库及其管理软件组成的系统，它专门组织、存储和管理大量的数据，并能够高效地检索和引用这些数据。
数据库系统一般由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员组成。
数据库系统特点包括：
1.数据结构化：数据库系统能够将数据按照一定的结构形式进行存储和管理，使得数据在系统中具有层次结构，提高了数据的管理效率和查询性能。
2.数据共享度高，冗余度低，易扩容：数据库系统支持多个用户同时访问和修改数据，实现了数据的共享，减少了数据的冗余。
同时，数据库系统的存储空间可以动态扩展，方便了系统的扩容。
3.数据独立性高：数据库系统提供数据独立性，使得数据的存储和组织方式与应用程序的逻辑无关，从而提高了数据的可维护性和可重用性。
4.数据由DBMS统一管理和控制：数据库系统通过DBMS进行统一管理和控制，DBMS能够实现对数据的组织、存储、检索和引用等操作，并提供了完善的安全性和完整性控制机制。
总之，数据库系统是一种高效、可靠的数据管理工具，它能够实现对大量数据的组织、存储、管理和检索，为现代化的计算机应用提供了重要的支持。
数据库系统原理
数据库系统原理数据库系统原理是指数据库系统设计和实现的基本原理和方法。
它包括对数据库管理系统（DBMS）的内部结构、数据存储和数据访问的机制、数据库操作语言的语法和语义，以及数据库性能调优等方面的研究和应用。
一、数据库系统概述数据库系统是指多个用户共享数据和数据管理软件的集合。
它通过数据库管理系统（DBMS）实现对数据的组织、存储、管理和应用。
数据库系统的目标是提高数据的共享性、完整性和安全性，提供高效的数据访问和管理功能。
二、数据库模型1. 层次模型层次模型是最早的数据库模型之一，它以树形结构组织数据，数据之间通过父子关系进行连接。
该模型简单直观，但不适用于复杂的数据关系和查询操作。
2. 网状模型网状模型是比层次模型更复杂的数据库模型，它通过多对多的连接关系将数据组织起来。
该模型可以描述更复杂的数据关系，但数据的操作和管理较为复杂。
3. 关系模型关系模型是当前应用最广泛的数据库模型，它将数据组织为二维表格形式，每个表格代表一个关系，表格中的行表示记录，列表示属性。
关系模型具有结构简单、容易理解和使用的特点。
三、数据库的基本概念和术语1. 数据库和实例数据库是指由一组相关数据组成的集合，实例是指数据库在内存中的活动副本。
一个DBMS可以管理多个数据库，并在内存中创建多个实例。
2. 数据模式和模式图数据模式是指数据库的逻辑结构和特性的描述，模式图是对数据模式的可视化表示，通常使用实体-联系图进行表示。
3. 数据库表、字段和记录数据库表由行和列组成，每个表代表一个实体或一种关系，行对应记录，列对应属性。
四、数据库查询语言1. 结构化查询语言(SQL)SQL是数据库操作和查询的标准语言，它分为数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）两部分。
DDL用于定义数据库的结构和属性，DML用于对数据库中的数据进行操作和查询。
2. 查询优化查询优化是指通过优化查询的执行计划和访问路径，提高查询效率和性能。
常用的优化技术包括索引优化、查询重写、关联查询优化等。
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、
数据库系统概论_第一章
数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义：描述事物的符号记录数据的语义：数据的含义，与数据不可分数据是有结构的：记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库（DataBase, DB）定义：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、描述和存储；具有较⼩的冗余度，较⾼的数据独⽴性和易扩展性，并可为各种⽤户共享基本特点：永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统（DataBase Management System, DBMS)定义：位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件，是⼀个⼤型复杂的软件系统，和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途：科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能：（1）数据定义（提供数据定义语⾔DDL（Data Definition Language）；（2）数据组织、存储和管理（3）数据操纵（提供数据操纵语⾔DML，实现对数据库的基本操作）（4）数据库的事务管理和运⾏管理（5）数据库的建⽴和维护（6）其他功能4. 数据库系统（DataBase System, DBS）定义：由数据库、数据库管理系统（及应⽤开发⼯具）、应⽤程序和数据库管理员（DataBase Administrator, DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理：对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段1. ⼈⼯管理阶段特点：数据不保存应⽤程序管理数据数据不共享数据不具有独⽴性2. ⽂件系统阶段特点：数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点：数据不是依赖于处理过程的附属品，⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 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，这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。
数据库系统ppt课件(完整版)pptx
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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常见的关系型数据库
DB2
FoxPro
MySql
Access
第三代
面向对象 关系型数据库系统
80年代中期以来，对新一代数据库系统的研究日趋 活跃，出现了包括分布式数据库系统、并行数据库系统 和面向对象数据库系统等新型数据库系统。随着多媒体 应用的扩大，人们希望新一代数据库系统除存储传统的 文本信息外，还能存储和处理图形、声音等多媒体对象， 于是第三代数据库应运而生。将数据库技术与面向对象 技术相结合，成为第三代数据库系统的发展方向。
关系型
数据库系统 数据库系统
第一代
第二代
面对对象 数据库系统
第三代
第一代 非关系型数据库系统
非关系模型 数据库系统
层次模型 单线联系 网状模型 多线联系
典型代表
1969年，美国IBM公司开发的层次模型数据库系 统IMS(Information Management System)和20世纪 70年代美国数据库系统语言协会CODASYL (Conference On Data System Language)的数据库任 务组提出的网状模型数据库系统规范报告，简称为 DBTG(Data Base Task Group)报告。
数据表示信息有多种表现形式
数值型
对客观事物进行定量记录的符号 如数量、年龄、考试成绩等
对客观事物进行定性记录的符号 如姓名、地址、毕业学校等
字符型
特殊型 对客观事物进行形象特征和过程记录的符号 如声音、图像、视频等
2. 数据处理与数据管理
计算机是“数据自动处理机”
•处理方式：数据的获取、表示、存储、加工/计 算、转换及查询等
引语
数据库技术是20世纪60年代末兴起的一 种数据管理技术。随着计算机技术的高速发 展及信息时代的应用需求，数据管理技术已 经融入到人们的日常工作和社会生活的各个 领域，扮演着十分重要的角色。数据库技术 也已成为计算机科学的重要分支。
第一节 数据库系统基础知识
1.1.1信息、数据和数据管理
1.信息与数据
•处理目的：从大量的、杂乱无章的、难以理解的原 始数据中抽取并推导出的对某些特定的人们来说是 有价值的、有意义的数据，以此作为行为和决策的 依据。
数据处理的最基本工作就是数据管理
（1）组织和保存数据 将收集到的数据合理分类组织，将其存储在物理载体上，
使其能够长期保存 （2）进行数据维护
根据需要随时添加新数据、修改原有数据和删除无用或 过时的数据 （3）提供数据查询和数据统计功能
• 特点：数据整体结构化；具有很高的数据独立性；数据
冗余度较低，共享性较强；数据由数据库管理系统统一管 理和控制。
数据模型发展历程
现代
1.非关系数 据模型（包 括层次模型 和网状模型）
2.关系数据 模型
3.面向对象 数据模型
数据库发展阶段的划分是以数据模型的发展为主要依据的
数据库技术的发展
非关系型
客观事物反映到人们的头脑里，通过抽象就 形成了信息，因此客观事物是信息的源泉。
客观事物
选择、分类、命名
概念模型
事物的个体被称为实体，个体的特征称为属性； 拥有相同属性的实体称为同类实体，它们的集合则构成 实体集。
在计算机中所有的信息均被抽象转换为计算机能接受的 数据形式，并通过适当的软件对它们进行存储和管理。
Tips:
对于中、小数据库用户而言，由于高级数 据库系统的专业性要求太高，通用性受到一定 的限制，在推广使用的范围上受到约束。而基 于关系模型的关系数据库系统功能的扩展与改 善，面向对象关系数据库、数据仓库、Web数 据库、嵌入式数据库等数据库技术的出现，构 成了新一代数据库系统发展的主流。
• 特点：数据不保存；由应用程序管理数据；数据 不具有独立性也不具有共享性。
文件管理系统
• 20世纪50年代后期到60年代中期
计算机不仅用于科学计算，而且还大量用于事物管理。这一时期出现 了可以直接存取的磁鼓和磁盘，它们成为联机的主要外部存储设备； 同时软件方面，出现了高级语言和操作系统。操作系统中有了专门的 数据管理系统，称为文件管理பைடு நூலகம்统。
第二代 关系型数据库系统
二维表 通过公共的关键字段实现不同二维表（或“关系”） 之间的数据联系。
Student ID
031201 031202 030703 030804
Sname
张大林 王欣欣 刘意心 李佳如
Department
数学031 英语041 计算机032 信工031
典型代表
1970年，美国IBM公司San Jose实验室的研究员科德 （E.F.Codd）提出了关系模型的概念，关系型数据库(Relational Database System，简称RDBS)开始问世。关系模型是建立在数学概 念基础上的，有着坚实的数学理论基础。20世纪80年代以来，计算机 厂商推出的数据库管理系统绝大多数都支持关系模型，现在微机上使
提供数据查询和数据统计功能，以便快速地得到需要 的正确数据
数据库
数据库体现了当代先进的 数据管理方式，主要研究 与数据管理相关的技术。
1.1.2数据库技术的产生与发展
数据管理的三个阶段
人工管理 文件管理
数据库管理
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。对数据管理，包括存 储结构、存取方法、输入/输出方式等完全由程序 设计人员负责，这一阶段称为人工管理阶段。
信息（Information）与数据（Data） 一对既有联系、又有区别的基本概念。信息总是用数据
来表示的；信息本身则来源于对现实世界客观事物的抽象。
现实世界
抽象
信息世界 （概念模型）
转换
计算机世界 （数据模型）
现实世界与计算机世界的关系
现实世界中的两种事物
1. 具体的人或物，如一间教室、一台电脑、一个 学生等 2. 抽象的概念，如年龄、体重、血型等
• 特点：数据可以长期保存在外部设备上；数据是由文件系统来管理
的；数据的独立性和数据的共享性较差，数据的冗余度较大。
数据库管理系统
• 20世纪60年代后期
随着计算机用于数据处理的规模越来越大而产生了数据库 管理系统。数据库管理系统克服了文件管理系统阶段的缺 陷，对相关数据进行统一规划管理、形成一个数据中心， 构成一个数据“仓库”，实现了整体数据的结构化。