第1章数据库系统概述(ch1,ch2).ppt

北京林业大学 软件教研室 数据库原理与应用 主讲人： 钟晓桢 联系: Email:zhongxzh@126.com QQ: 461437846 第1章 数据库系统概述 通讯录： 图书馆： 1.1 信息、数据、数据处理与数据管理 1.1.1 数据与信息 数据 数据是信息的具体表现形式 数据的表现形式 数据与信息的联系 数据是信息的符号表示或载体 信息是数据的内涵，是对数据的语义解释 1.1.2 数据处理与数据管理 信息＝数据＋数据处理 1.2 数据库技术的产生、发展 人工管理阶段(40年代中--50年代中) 文件系统阶段(50年代末--60年代中) 数据库系统阶段(60年代末--现在) 1.2 数据库技术的产生、发展 数据管理技术的产生和发展 数据管理技术的发展动力 应用需求的推动 计算机硬件的发展 计算机软件的发展 一、人工管理 时期 40年代中--50年代中 产生的背景 应用需求 科学计算 硬件水平 无直接存取存储设备 软件水平 没有操作系统 处理方式 批处理 人工管理(续) 特点 数据的管理者：应用程序，数据不保存。 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 数据的结构化：无结构 数据控制能力：应用程序自己控制 二、文件系统 时期 50年代末--60年代中 产生的背景 应用需求 科学计算、管理 硬件水平 磁盘、磁鼓 软件水平 有文件系统 处理方式 联机实时处理、批处理 文件系统(续) 文件系统中数据的结构 记录内有结构。 数据的结构是靠程序定义和解释的。 数据只能是定长的。 可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。 文件间是独立的，因此数据整体无结构。 可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据间的联系。 数据的最小存取单位是记录。 三、数据库系统 时期 60年代末以来 产生的背景 应用背景 大规模管理 硬件背景 大容量磁盘 软件背景 有数据库管理系统 处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理 数据库系统(续) 特点 数据的管理者：DBMS 数据面向的对象：现实世界 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的 逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制 数据的高共享性的好处 降低数据的冗余度，节省存储空间 避免数据间的不一致性 使系统易于扩充 数据独立性 物理独立性 指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性 指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。 数据结构化 整体数据的结构化是数据库的主要特征之一。 数据库中实现的是数据的真正结构化 数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。 数据可以变长。 数据的最小存取单位是数据项。 DBMS对数据的控制功能 数据的安全性（Security）保护 使每个用户只能按指定方式使用和处理指定数据，保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。 数据的完整性（Integrity）检查 将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。 DBMS对数据的控制功能 并发（Concurrency）控制 对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。 数据库恢复（Recovery） 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。 1.3 数据库系统的组成 数据库系统（DBS） 数据库 数据库（DB）是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合 用户 软件（Software）系统 硬件（Hardware）系统 硬件系统指存储和运行数据库系统的硬件设备。 数据库系统在整个计算 机系统中的地位如图所示 1.4 数据库系统的模式结构 1.4.1 数据库系统的三级模式结构 数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为三级 数据模型 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。 内模式是整个数据库实际存储的表示 模式是整个数据库实际存储的抽象表示 外模式是概念模式的某一部分的抽象表示 数据模型 客观对象