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大学计算机基础 数据库技术基础 章节 – 目录 数据库系统概述 计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索和维护提供操作手段。数据管理随着计算机硬件、软件技术和计算机应用范围的发展而不断发展，多年来大致经历了如下三个阶段。 1.手工处理阶段 2. 文件系统阶段 3.数据库阶段 手工处理阶段 这一阶段主要指20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。 硬件方面，外存只有磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备； 在软件方面，没有操作系统及管理数据的软件，用户使用汇编语言编写程序，数据由程序自行携带。 特点：数据不具有独立性，数据不保存，数据不能共享，没有数据管理软件。 文件系统阶段 这一阶段从20世纪50年代后期到60年代中期，计算机开始大量地用于管理。 在硬件方面，出现了磁盘、磁鼓等直接存取设备。 在软件方面，出现了高级语言和操作系统，操作系统中有了专门的数据管理软件，即为文件系统。 程序和数据分开存储，有了程序文件和数据文件的区别，程序和数据有了一定的独立性。数据文件可以长期保存被多次存取。程序通过文件名可以对数据文件进行修改、插入和删除等访问，程序员可以将精力集中在数据处理的算法上，不必考虑数据存储的细节。 特点：数据共享性、独立性差，且冗余度大，管理和维护的代价也很大。文件系统仍然是一种较为广泛使用的数据管理方法。 数据库阶段 60年代后期，计算机硬件和软件技术有了进一步的发展，尤其是硬件方面已经有了大容量的磁盘。 计算机用于管理的规模加大、需处理的数据量急剧增大、且数据共享的要求也更为强烈。 这种背景促进了数据管理技术的发展，出现了对数据进行统一管理和控制的数据库管理系统。 分布式数据库系统 网络技术的快速发展为数据库提供了分布式运行的环境，数据库体系结构也从原来的客户端/服务器体系（C/S）结构发展到了浏览器端/服务器体系（B/S）结构。数据库技术与网络技术结合起来，能够方便地跨结点存取和处理网络中的多个数据库中的数据，成为当代数据库技术发展的主要特征。 分布式数据库系统是由分布在网络中不同结点上的多个逻辑上相关的数据库组成，这些数据库物理上分布在网络中的多台计算机上，但逻辑上是一个整体。分布式数据库具有数据独立性、集中与自治相结合的控制机构、适当增加数据冗余度、全局一致，可串行性和可恢复性等特点。银行异地存取款系统就是一个分布式 面向对象数据库系统 数据库技术与面向对象程序设计技术相结合，产生了面向对象数据库系统。面向对象数据库吸收了面向对象程序设计方法的核心概念和基本思想。因此，面向对象数据库技术有望成为继数据库技术之后的新一代数据管理技术。 Access在用户界面、程序设计等方面进行了很好地扩充，提供了面向对象程度的设计功能，但在本质上讲，它只是传统的关系型数据库系统。 多媒体数据库系统 传统数据库以数字和字符数据为管理对象，一般不涉及多媒体数据。当数据库管理对象扩充到多媒体数据时，其存储结构和数据模型都发生了变化，由此产生的用于管理多媒体数据的数据库系统就是多媒体数据库系统。 主要用于存储和处理包含文字、图像、声音、视频等大字节多媒体数据，多媒体数据库应用的主要领域有电视点播系统、数字图书馆等。 数据仓库 在传统的数据库系统中，数据库中存放的是当前的应用系统信息，数据具有独立性，最终用户对数据的查询或修改等操作主要是为特定的应用服务，而能够为最终用户提供有效的决策信息则需要经过提取、过滤、与其他数据整合和分析，并且按主题存放在特定数据库中。数据仓库就是为了构建这种新的分析决策型应用环境而出现的一种数据存储和组织技术。 数据库系统的组成 数据库系统是指采用数据库技术的计算机系统，用来实现数据的组织、存储、处理和数据共享，并向应用系统提供数据支持的系统。 在计算机系统本身应有的硬件、操作系统的基础之上，再加上数据库、数据库管理系统、用户和应用程序就构成了一个完整的数据库系统 。 数据库系统的应用模式 从用户角度看待数据库，数据库系统有单用户、主从式、分布式和客户/服务器等应用模式。 单用户应用： 主从式应用： 分布式应用： 客户/服务器应用： 8.2 数据模型 数据库中的数据是有结构的，这些结构反映了事物及事物之间的联系。而数据模型就是表示实体类型以及实体之间联系的模型，由数据结构、数据操作和完整性约束三要素组成。 实体是客观存在并可以区分开的事物，比如一个学生、一个班级。实体之间的联系反映了事物之间的互相关联，有三种联系：一对一、一对多、多对多。 目前，数据库管理系统所支持的数据模型主要有三种，即层次模型、网状模型和关系模型。 层次模型 用树形结构表示实体之间的联系。各个实体用结点来表示，只有一个最高结点，其余结点有且仅有一个上级结点，上级结点和下级结点之