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第1章 数据库系统的基础知识 本章学习目标 本章从数据库系统的基础知识入手，对数据库的基本概念、数据模型、数据库体系结构、数据库设计及Access 2003数据库进行介绍。通过本章的学习，读者应该掌握以下内容： 数据库系统的概念与组成 数据模型 数据库体系结构 数据库设计方法与步骤 Access 2003数据库的特点 1.1 数据库系统概述 数据库技术产生于20世纪60年代末，是数据管理的必威体育精装版技术，计算机科学的重要分支。在当今信息社会中，信息已成为各个行业、部门的重要财富和资源，信息系统也越来越显示出它的重要性。数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。从一般的小型事务处理到大型的信息系统，越来越多的新应用领域开始采用数据库技术存储与处理其信息资源。数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。 1.1.1 数据库系统的组成 数据 Data 是数据库中存储的基本对象。数据的种类很多，例如文字、图形、图像和声音等都是数据。 数据可定义为描述事物的符号记录。数据有多种形式，它们均可以经过数字化后储存到计算机中。在描述事物的过程中，数据与其解释是不可分的。 数据库是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据是按一定的数据模型组织、描述和储存的，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并且可以被多个用户、多个应用程序共享。 数据库管理系统 Database Management System，DBMS 是位于用户与操作系统 OS 之间的一层数据管理软件，是数据库系统的中心枢纽。数据库管理系统能科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。用户对数据库进行的各种操作，如数据库的建立、使用和维护，都是在DBMS的统一管理和控制下进行的。 数据库管理系统的主要功能有以下几个方面： 1 数据定义功能 提供数据定义语言 DDL ，用于定义数据库中的数据对象。 2 数据操纵功能 提供数据操纵语言 DML ，用于操纵数据实现对数据库的基本操作，例如查询、插入、删除和修改等。 3 数据库的运行管理 保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。 4 数据库的建立和维护功能 提供数据库数据输入、批量装载、数据库转储、介质故障恢复、数据库的重组织及性能监视等功能。 数据库系统 Database System，DBS 是指在计算机系统中引入数据库之后组成的系统，是用来组织和存取大量数据的管理系统。数据库系统是由计算机系统 硬件和基本软件 、数据库、数据库管理系统 及其开发工具 、应用系统和有关人员 数据库管理员、应用设计人员、最终用户 组成的具有高度组织性的总体。 通常情况下，把数据库系统简称为数据库。数据库系统组件之间的关系如图1.1所示。 图1.1 数据库系统组成 数据库技术的核心任务是数据处理。数据处理是指对各种数据进行收集、存储、加工和传播等一系列活动的总和。数据管理则是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，它是数据处理的中心问题。 数据管理技术的发展，与计算机硬件 主要是外部存储器 、系统软件及计算机应用的范围有着密切的联系。数据管理技术的发展经历了以下几个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和分布式数据库系统阶段。 20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带及磁带，没有磁盘等可直接存取的存储设备；软件方面，只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管理数据的软件；数据处理的方式是批处理。这些决定了当时的数据管理只能依赖人工来进行。 人工管理阶段的特点是： 1 数据不进行保存。当时的计算机主要用于科学计算，一个程序对应一个数据。在计算某一问题时，把程序和对应的数据装入，计算完就退出，没有将数据长期保存的必要。 1 分布透明性 2 局部与集中控制相结合 3 高可靠性和可用性 4 高效率和灵活性 1.1.2 数据库系统的特点 20世纪60年代末以来，计算机的应用更为广泛，用于数据管理的应用系统规模也更为庞大，由此带来数据量的急剧膨胀；计算机磁盘技术有了很大发展，出现了大容量的磁盘；在处理方式上，联机实时处理的要求更多。这些变化促使了数据管理手段的进步，数据库技术应运而生。与人工管理和文件系统相比，数据库系统的特点主要有以下几个方面： 1 数据的结构化 在文件系统中，只考虑了同一文件记录内部数据项之间的联系，而不同文件的记录之间是没有联系的，从整体上看数据是无结构的，不能反映客观世界各种事物之间的错综复杂的联系。在数据库系统中，实现了整体数据的结构化，把文件系统中简单的记录结构变成了记录和记录之间的联