第1章 数据库概述(自编).ppt

1.1 数据库基本概念 数据库是一门专门研究如何科学地组织和存储数据、如何高效地获取和处理数据的技术。数据库技术中最基本、最常用的四个术语是：数据（Data）、数据库（Database，DB）、数据库管理系统（Database Management System，DBMS）和数据库系统（Database System，DBS），它们之间既存在着一定的联系，也存在着一定的区别。 数据：描述事物的符号记录称为数据。 数据有多种表现形式，这种符号可以是数字，也可以是图形、图象、声音等，它们都可以经过数字化后存入计算机。 1.1.1 数据库 “数据库”这一术语有很多解释。从字面上来看，就是存放数据的仓库。从本质上讲，数据库是指数据和数据对象的集合。这种集合可以长期储存，具有确定数据存储结构，同时能以安全和可靠的方法进行数据的存储和检索。 1.1.2 数据库管理系统 数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的一个系统软件，它允许用户对数据进行操作，并将操作的结果以某种格式返回给用户。从本质上讲，DBMS就是管理数据库中数据集合的系统软件。为了便于用户访问数据库，数据库通常都封装在DBMS中。 数据库访问操作可以归纳为定义、查询及更新（包括插入、删除或修改操作）三大类。 1.1.2 数据库管理系统 数据库系统是指一个采用数据库技术的计算机存储系统。广义地讲，数据库系统是由计算机硬件、操作系统、数据库管理系统以及在它支持下建立起来的数据库、应用程序、用户和维护人员组成的一个整体。狭义地讲，数据库系统由数据库、数据库管理系统和用户构成。由此可见，数据库系统的主要组成部分是数据库和数据库管理系统。 数据库应用系统是指为特定应用开发的数据库应用软件。它是对数据库中的数据进行处理和加工的软件，是面向特定应用的。例如，基于数据库的管理信息系统，决策支持系统等都属于数据库应用系统。 2．第二代数据库系统 第二代数据库系统是支持关系模型的数据库系统。美国IBM公司的E.F.Codd于1970年提出了数据库的关系模型，开创了关系数据库方法和关系数据库理论的研究，为关系数据库技术奠定了理论基础。 关系模型建立在严格的数学理论基础上，概念简单、清晰、易于用户理解和使用。关系数据库系统是目前应用最广泛的数据库系统。 考特原是英国人，1 9 2 3 年8 月1 9 日生于英格兰中部的港口城市波特兰。第二次世界大战爆发以后，年轻的考特应征入伍在皇家空军服役，1 9 4 2 至1 9 4 5 年期间任机长，参与了许多重大空战，为反法西斯战争立下了汗马功劳。二战结束以后，考特上牛津大学学习数学，于1 9 4 8 年取得学士学位以后到美国谋求发展。他先后在美国和加拿大工作，参加了I B M 第一台科学计算机7 0 1 以及第一台大型晶体管计算机 S T R E T C H 的逻辑设计，主持了第一个有多道程序设计能力的操作系统的开发。他自觉硬件知识缺乏，于是在6 0 年代初，到密歇根大学进修计算机与通信专业( 当时他已年近4 0 ) ，并于1 9 6 3 年获得硕士学位， 1 9 6 5 年取得博士学位。这使他的理论基础更加扎实，专业知识更加丰富。加上他在此之前十几年实践经验的积累，终于在1 9 7 0 年迸发出智慧的闪光，为数据库技术开辟了一个新时代。  由于数据库是计算机各种应用的基础，所以关系模型的提出不仅为数据库技术的发展奠定了基础，同时也成为促进计算机普及应用的极大推动力。在考特提出关系模型以后，I B M 投巨资开展关系数据库管理系统的研究，其“S y s t e m R”项目的研究成果极大地推动了关系数据库技术的发展，在此基础上推出的D B 2 和S Q L 等产品成为I B M 的主流产品。S y s t e m R本身作为原型并未问世，但鉴于其影响，ACM还是把1988 年的 “软件系统奖”授予了S y s t e m R开发小组( 获奖的6 个人中就包括1 9 9 8 年图灵奖得主J . G r a y )。这一年的软件系统奖还破例同时授给两个软件，另一个得奖软件也是关系数据库管理系统，即著名的I N G R E S 。 1 9 7 0 年以后，考特继续致力于完善与发展关系理论。1 9 7 2 年，他提出了关系代数和关系演算的概念， 定义了关系的并、交、投影、选择、连接等各种基本运算， 为日后成为标准的结构化查询语言（S Q L ）奠定了基础。  考特还创办了一个研究所（关系研究所）和一家公司（C o d d A s s o c i a t i o n s），他本人是美国国内和国外许多企业的数据库技术顾问。1 9 9 0 年，他编写出版