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数据库系统原理及应用 课程目的与要求 教学安排 先修课 参考书及教材 数据库系统原理 清华大学 余盘祥 数据库系统概论 美 C.J.戴特 答疑时间 第一章 绪 论 数据处理的概念 数据库研究的问题 数据管理的概念 数据库定义 数据库是一个通用化的综合性的数据集合，它可以供各种用户共享且具有最小的冗余度和较高的数据与程序的独立性。 数据库技术的发展 60年代末的三个标志事件 70年代后的三大发展 数据库学科研究的三大领域 1.2 数据模型——数据模型的三要素 数据模型的概念 数据模型的三要素 数据结构 数据操作 完整性约束 1.2 数据模型——概念模型 概念模型的概念 信息世界的主要概念： 实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系。 实体型间的三类联系 概念模型的表示方法——E-R图 1.2 数据模型——三种主要的数据模型 预备知识 图的定义 基本层次联系 两个记录型及它们之间的一对多(包括多对一)的联系称为基本层次联系。如下图所示： 关系模型的特点 概念单一。 关系必须是规范化的关系（即不允许“表中有表”）。 关系操作的对象和结果均为关系。 DBA的职责 决定数据库的信息内容和结构。 决定数据库的存储结构和存取策略。 定义数据的安全性要求和完整性约束条件。 监督和控制数据库的使用和运行。 数据库系统的改进和重组。 DBMS的主要功能 数据库定义功能。 数据存取功能。 数据库运行管理。 数据库的建立和维护功能。 * 应用程序1 数据组1 应用程序2 数据组2 应用程序n 数据组n 背景：从硬件看，外存只有磁带、卡片、纸带，没有磁盘。 从软件看，没有操作系统，没有管理数据的软件。 手工管理阶段的特点：（50年代中期以前） 1．数据不保存 2．没有软件系统对数据进行管理 3．基本没有文件的概念 4．一组数据对应一个程序，数据是面向应用的 1.1 数据管理的进展—人工管理阶段 … … 应用程序1 数据组1 应用程序2 数据组2 应用程序n 数据组n 背景：不仅科学计算，而且大量用于管理。 外存有了磁盘磁、鼓等直接存取的存储设备。 操作系统中已经有了专门的管理数据软件——文件系统。 … … … … 存取 方法 1.1 数据管理的进展——文件系统阶段 文件系统阶段的特点：（50年代末～60年代末） 1．数据长期保留在外存上，经常对文件进行查询、修改、 插入、删除等操作。 2．有软件（文件系统）对数据进行管理，程序和数据有了一 定的独立性。 3．文件多样化。 4．数据的存取基本上以记录为单位。 5． 缺点： 　 · 数据冗余大 　· 数据和程序缺乏独立性 ·文件系统仍是一个不具有弹性的无结构的数据集合。 1.1 数据管理的进展——数据库系统阶段 程序甲 （COBOL） 程序乙 （PL/1） 程序戊 （C语言） 程序丁 （FORTRAN） 程序丙 （COBOL） 数据集合 背景：计算机用于管理的规模更为庞 大，要求越来越强。 1．有了大容量（海量）的磁盘。 2、有了DBMS，且软件价格上升， 硬件价格下降。 3．联机实时处理要求更多了，并 考虑分布处理。 数据库系统阶段特点：（60年代末～至今） 1．面向全组织的复杂的数据结构 例： 人事基本记录 部 职 姓 职 性 年 出 成 政治 工资 工 门 号 名 务 别 龄 身 份 面貌 级别 政治历史记录 年 事件 代 姓 状况 与职工 名 关系 (a) 人事基本记录 信 王 讲 职 学 党 高教 息 10317 男 38 系 一 师 员 生