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数据库基础与应用 授课人：张志新 a@ 第一章数据库系统概述 学习目标 了解数据处理技术的各个阶段的不同特点； 了解和掌握实体、联系、属性、码等概念的含义，以及ER图的应用； 了解数据库设计中的各种逻辑结构模型和特点，特别是关系数据模型的特点； 了解数据库系统的构成，数据库用户的分类，数据库体系结构，存取数据库中数据的大致工程等内容。 1.1数据处理技术发展经历 基本概念： 数据处理：是对数据进行加工的过程，对数据进行的查找、统计、分类、修改、变换等运算都属于加工。 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。 数据处理手段的发展： 人工管理 文件管理 数据库管理 分布式数据库管理 1.1.1人工管理阶段 人工管理阶段的数据管理有下列特点： 数据不保存在计算机内。 没有专用的软件对数据进行管理。 只有程序（program）的概念，没有文件（file）的概念。数据的组织方式必须由程序员自行设计与安排。 数据面向程序。即一组数据对应一个程序。 1.1.2文件管理阶段 文件系统阶段的数据管理有以下特点： 数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上。 数据的逻辑结构与物理结构有了区别，但比较简单。 文件组织已多样化。有索引文件、链接文件和直接存取文件等。 数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用，即数据面向应用。 对数据的操作以记录为单位。 随着数据管理规模的扩大，数据量急剧增加，文件系统显露出三个缺陷： 数据冗余（redundancy） 数据不一致（inconsistency） 数据联系弱（poor data relationship） 1.1.3数据库管理阶段 数据库阶段的数据管理具有以下特点： 采用数据模型表示复杂的数据结构。 数据共享。 有较高的数据独立性。 增加了系统的灵活性，数据粒度缩小。 数据库系统为用户提供了方便的用户接口。 数据库管理系统提供以下四方面的数据控制功能：数据安全性，数据的一致性，数据库的并发控制和数据库的恢复。 1.1.4分布式数据库管理阶段 分布式数据库系统主要有以下特点 数据库的数据物理上分布在各个场地，但逻辑上是一个整体。 每个场地既可以执行局部应用（访问本地DB），也可以执行全局应用（访问异地DB）。 各地的计算机由数据通信网络相联系。本地计算机单独不能胜任的处理任务，可以通过通信网络取得其它DB和计算机的支持。 1.2概念数据模型 概念数据模型： 是人们对现实世界的认识和抽象，不考虑在计算机上的具体实现，也可以说与计算机的具体实现无关，而只考虑数据本身的结构和相互之间的自然联系。 表示概念数据模型最常用的工具：实体联系（Entity Relationship）模型，简称ER模型。由于是以图形方式表现，又称为实体联系图，简称ER图。 1.2.1 ER模型的有关概念 1、实体：是现实世界中存在的可以相互区别的事务或活动的抽象（数据描述）。通常，直接称事务或活动为实体。例如：一本书。 实体集：是指同一个实体的集合。例如：一个班级的学生。 实体型：是对同类实体的共有特征的抽象定义。例如：人的共有特征为姓名、年龄、籍贯、职业、学历等由此可以定义‘人’这个实体型。 实体值：就是符合实体型定义的每个具体实体。例如：由上面实体型定义｛张三、35、江苏、教师、研究生｝ 实体、实体集、实体型、实体值在以后的叙述中均用‘实体’一词代替。 2、联系：是实体之间的相互联系，它通常表示一种活动。例如：在一张订单中涉及商品、顾客和销售员之间的关系，即某个客户从某个销售员手里订购某件商品。 联系集：是同一类联系的集合。例如：一次展销会上的全部订单。 联系型：是对同类联系的共有特征的抽象定义。 联系、联系集、联系型在本课程中也将由‘联系’一词代替。 3、属性：是描述实体或联系中的一种特征，一个实体或联系通常具有多个特征，需要多个相应属性来描述。例如：描述‘人’需要使用姓名、年龄、籍贯、职业、学历、住址、电话等属性。 码：或称键是实体间互相区别的一种唯一标识。例如：人的身份证号码。主属性与非主属性 域：是实体中相应属性的取值范围。例如：性别E｛男，女｝ 4、联系分类：是讨论两实体型之间的联系情况。 按照一个实体型中的实体个数与另一个实体型中的实体个数的对应关系，可分类为：1对1联系、1对多联系、多对多联系。 （1） 1对1联系 若一个实体型中的一个实体至多与另一个实体型中的一个实体发生关系，同时另一个实体型中的一个实体至多与该实体型中的一个实体发生关系，则这两个实体型之间的联系被定义为1对1联系，简记为1:1。 例如：一个学生与其学生证号