普通高等教育“十一五”国家级规划教材数据库技术及应用..ppt

普通高等教育“十一五”国家级规划教材数据库技术及应用 陈刚 主编 中国水利水电出版社 第1章 数据库系统概述 本章重点内容 数据库技术的基本概念、数据库系统的组成 数据模型的概念及分类 数据库管理系统的概念 1.1 问题的提出 1.1 数据库理论及其应用技术 数据库理论及其应用技术是计算机学科的一个重要分支，它是在人们运用计算机进行数据处理过程中，产生的一门有关数据采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程的知识和技术。 数据库技术是计算机科学中最活跃、应用最广泛的分支之一，也是近年得到广泛应用和快速发展的领域。 1.1 问题的提出 1.1.2 数据库应用实例分析 教学案例：发票管理系统 发票样本： 1.1 问题的提出 发票管理系统的软件设计人员和用户的沟通过程 1.2 基本概念 1.2.1 信息与数据 1．信息 信息是现实世界中各种事物的存在方式、运动形态以及它们之间的相互联系等诸要素在人脑中的反映，通过人脑的抽象后形成概念。 2．数据 数据一般是指信息的一种符号化表示方法，就是说用一定的符号表示信息，而采用什么符号，完全是人为规定。所以数据的概念包括两个方面含义：一是数据的内容是信息，二是数据的表现形式是符号。 3．信息与数据的关系 数据是承载信息的物理符号或称之为载体，而信息是数据的内涵。 二者的区别是：数据可以表示信息，但不是任何数据都能表示信息，同一数据也可以有不同的解释。信息是抽象的，同一信息可以有不同的数据表示方式。 1.2.2 数据处理 数据处理是指将数据转换成信息的过程。 数据 → 处理 → 信息 数据处理实例 人们有时说的“信息处理”，其真正含义应该是为了产生信息而处理数据。例如，学生的“出生日期”是有生以来不可改变的基本特征之一，属于原始数据，而“年龄”是当年与出生日期相减而得到的数字，具有相对性，可视为二次数据。同样道理，“参加工作时间”、产品的“购置日期”是职工和产品的原始数据，工龄、产品的报废日期则是经过简单计算得到的结果。 数据处理任务的矛盾焦点不是计算，而是把数据管理好。 数据管理是指：数据的收集、整理、组织、存储、查询、维护和传送等各种操作，是数据处理的基本环节，是任何数据处理任务必有的共性部分 1.3 数据库技术的发展 1.3.1 数据库技术发展的阶段划分 1. 人工管理阶段 （1）人工管理阶段的背景 20世纪50年代中期以前 （2）人工管理阶段的特点： 1）数据不保存 2）应用程序管理数据 3）数据不能共享 4）数据不具有独立性 （3）人工管理阶段的程序与数据的关系 2. 文件系统阶段 （1）文件系统阶段的背景 20世纪50年代后期至60年代中期 在数据文件中常涉及下列术语： 数据项：描述事物性质的最小单位。 记录：若干数据项的集合，一个记录表达一个具体事物。 文件：若干记录的集合。 （2）文件系统阶段的特点： 1）数据可以长期保存 2）文件系统管理数据 3）数据具有较低的共享性差，冗余度大 4）数据独立性差 （3）文件系统阶段程序与数据的关系 3. 数据库系统阶段 （1）数据库系统阶段的背景 从20世纪60年代后期 （2）数据库系统阶段的特点： 1）数据结构化 是数据库系统与文件系统的本质区别。例：学生人事记录。数据面向整个系统。 2）数据共享性高，冗余度低，易扩充 3）数据独立性高 物理数据独立性：指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库数据是相互独立的。数据在磁盘上的数据库存储是由DBMS管理的。 逻辑数据独立性：指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。 4）数据由DBMS统一管理和控制 3．数据库系统阶段程序与数据的关系 （4）具有数据控制功能 数据完整性控制：是指存储数据的正确性、有效性，用以将数据控制在有效的范围内。 数据安全性控制：是保护数据不被非法使用，从而造成数据的泄密和破坏。 并发控制：对多用户的并发操作加以控制和协调。 数据库恢复：将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确转换。 （5）数据库的概念 数据库是以一定组织方式长期存储在计算机内的、独立于应用并可被多用户、多应用程序共享的数据集合。 1.3.2 现代数据库发展阶段 20世纪80年代以来，数据库技术得到了极大的发展。 1.4 数据库系统的组成与结构 1.4.1 数据库系统的组成 数据库系统是指引进数据库技术后的计算机系统。数据库系统一般由支持数据库运行的软硬件、数据库、数据库管理系统、数据库管理员和用户等部分组成的。 1．硬件与软件 （1）硬件、（2）软件、（3）应用程序 2．数据库 数据库是长期存贮在计算机内有组织的大量的共享数据集合。它可以是各种用户互不