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第一讲 数据库系统概论 第一节 数据处理技术发展经历 一.数据和数据处理 数据：是人们描述客观事物及其活动的抽象符号表示,是人们相互之间进行思想文化交流的工具 数据可以是声音和文字,也可为图形,绘图,图像 数据处理：是对数据进行加工处理的过程,对数据进行的查找、统计、分类、修改、变换等运算都属于加工。 二.数据管理发展的四个阶段 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 分布式数据库阶段 1.人工管理阶段: 计算机诞生初期，计算机只有硬件，没有可随机访问的外设;输入，输出设备非常简单。 计算机只用于科学与工程计算 数据与程序不具有独立性;每个程序处理的数据跟在程序之后.一组数据对应一组程序。程序完全依赖于数据 2.文件系统阶段: 50年代后期至60年代中期;计算机软硬件发展到一个新阶段。 数据文件可以被任何程序重复利用.但文件之间相互独立. 程序和数据在存储位置上分开了，操作系统完成了数据存储位置与存取路径等工作。 程序设计仍然受到数据存取格式和方法的影响，不能完全独立于数据。没有独立的数据操作界面. 3.数据库系统阶段 背景:60年代后期, 数据量急剧增长;数据共享的需求日益增强.大容量磁盘系统采用 数据库技术主要目的:有效地管理和存取大量的数据资源 主要特点: 数据结构化:一个数据库一般包含若干个文件,文件之间有联系 实现数据共享:数据库的组织针对整个单位,一种性质的数据尽量只出现在一个文件中,通过公用数据项与其它文件联结.提高了数据共享度 数据独立性:通过专门的DBMS软件实施管理,用户只需知道数据库的结构和纪录的结构及内容,不需关心纪录的具体存储格式和方法.即只需告诉做什么,不需告诉怎么做.程序与数据各自保持独立性. 数据粒度小:最小存取粒度(单位)不是纪录而是纪录中的数据项.每次可存取一个或若干个纪录的若干数据项.提高了数据处理速度. 独立的数据操作界面:数据库的使用可在程序中实现,也可用独立的数据操作界面,通过简单的操作命令或点击菜单实行操作,简单易用 由DBMS统一管理: DBMS是运行在操作系统之上的数据库管理系统软件,负责实施对外存上的数据库数据库统一管理,并负责执行在DBMS之上开发的应用程序对数据库的全部操作. DBMS在四个方面的管理控制功能 安全性控制;只充许合法的用户进入和使用权限之中的数据库操作 一致性控制; 当对一个数据文件进行修改时,相关联的文件中的对应数据项也自动进行修改,以保持数据的一致性 并发性控制;对并发操作进行有效的控制, 使不同用户修改同一数据的操作先后有序地进行. 数据库恢复:在数据库遇到软硬件故障和计算机病毒破坏不能正常运行时,能够在管理人员操作下恢复到之前某一时刻的正常状态. 4.分布式数据库系统阶段 背景:70年代后期,网络技术的进展 数据库与网络的结合: 松散结合:把多个集中式数据库系统通过网络连结起来 紧密结合:即分布式数据库,是一个逻辑上统一,在域上分布的数据集合 分布式数据库特点: 分布透明性 局部自治与集中控制相结合 可靠性和可用性 效率和灵活性 第二节 概念数据模型 一.ER模型的有关概念 实体: 实体:是现实世界中存在的可以相互区别的事物或活动的抽象. 如:一个人;一本书等 实体集:是指同一类实体的集合.如:一个班的同学;一个商店的商品; 实体型:是对同类实体的共有特性的抽象定义.(即结构). 如人的共性可用:姓名,性别,年龄,籍贯等; 学生的共性:学号;姓名;入学成绩;班级等 实体值:是符合实体型定义的每个具体实体. 如: “03001,张三,354,计算机班” ,表示一个学生的具体取值 联系 联系:是指实体之间的相互关系,通常表示一种活动. 如:“选课”是“学生”与“课程”的一个联系; “比赛”是二个队之间的联系; “订单”是“货物”与“客户”之间的联系 联系集:是同一类联系的集合.如运动会的所有比赛;所有班级的选课 联系型:是对同类联系的共有特性的抽象定义. 联系的元数:联系中涉及的实体型数称为联系的元数. 如:“选课”涉及“学生”与“课程”二个实体,是二元联系; “购物”涉及“顾客”,“商品”和“售货员”三个实体,是三元联系等. 3.属性 属性:是描述实体或联系中的一种特性.一个实体或联系通常用多个属性来表示. 码(键):是实体间相互区别的一种惟一标识. 如:身份证号;学号等. 一个实体也可有多个码:如“学生”实体有如下属性:身份证号,学号,姓名,性别,年龄…等 主属性与非主属性:实体中能作为码的属性称为主属性,否则称为非主属性. 域:是实体中相应属性的取值范围. 如:身份证号取值:18位数字,末位可为字母 性别取值:男,女 课程取值:各门课程