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数据库技术 第1章 数据库基础知识 1. 数据库的概念 2. 数据库的特点 数据库系统的特点 三个阶段（手工、文件、数据库） 3. 数据模型 概念模型 数据模型（层次、网状、关系） 4. 数据库系统的组成 1. 数据库概念 数据（Data） 描述现实世界各种信息的符号记录 是信息的载体、信息的具体表现形式 是数据库中存储的基本对象 理解： ① 数据不仅是数值，还可以是文字、图形、图象、声音、学生档案、工作日志等； ② 数据与对数据的解释是密不可分的，如：1992，若描述一个人的出生日期，表示1972年；若描述一根钢管的长度表示1972mm。 1. 数据库概念 数据库 DataBase (DB) 长期储存在计算机中的、有组织的、可共享的数据的集合 特点 按照一定的数据模型组织 独立性、易扩展性 最小冗余度 可共享 理解： ① 数据库的存储介质通常是硬盘，也用磁带、光盘等； ② 数据库的数据要按一定的数据模型（数据结构）进行组织； ③ 职工数据库结构：职工（工号，姓名，性别，等） 1. 数据库概念 数据库管理系统( DataBase Management System (DBMS)) 定义：位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。 在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性、安全性、并在多用户同时使用数据库时进行并发控制，且在数据库系统发生故障后对系统进行恢复。注：完整性、安全性、并发控制、数据库恢复在后面讲解。 常用的DBMS：Oracle、SQL Server、Informix、SyBase，等。 1. 数据库概念 数据库系统(DataBase System (DBS)) 由数据库、数据库管理系统（及开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。 2. 数据库的特点 什么是数据管理 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题 数据管理技术的发展过程 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) 数据管理—人工管理阶段 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 数据管理—人工管理阶段 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 数据管理—文件系统阶段 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 数据管理—文件系统阶段 数据管理—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 数据管理—数据库系统 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 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 2. 数据库的特点 数据结构化 数据共享性高、冗余度低、易扩充 数据独立性高 数据由DBMS统一管理和控制 2. 数据库的特点 数据结构化 在描述数据时不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系 （说明：是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别） 2. 数据库的特点 数据共享性高、冗余度低、易扩充 定义： ① 共享性高：数据被多个用户、多个应用同时使用。注：文件系统中的数据也可能被共享，但不能同时共享。 ② 冗余度低：冗余度是指同一数据被重复存储的程度，数据库系统由于数据结构化，使得冗余度可能降到最低程序。 ③ 易扩充：由于设计时主要考虑数据结构化，即面向系统，而不是面向某个应用，所以容易扩充。注：数据库系统可能因某个应用而产生，但设计时不能只考虑被某个应用所专用。 2. 数据库的特点 数据独立性高 定义：由于应用程序取数不是直接从数据库中取数，而是通过DBMS间接取数，故保持了应用与数据库数据的物理独立性和逻辑独立性。 ① 物理独立性：当数据的存储结构（或物理结构）改变时，通过DBMS的相应改变可以保持数据的逻辑结构不变，从而应用程序也不必改变。 ② 逻辑独立性：当数据的总体逻辑结构改变时，通过DBMS的相应改变可以保持数据的局部逻辑结构不变，