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数据库基础 数据库概述 一.数据处理技术的发展 手工管理阶段 数据库概述 文件系统阶段 (1) 程序和数据分开, 有一定的独立性。 (2) 数据以文件形式保存，由操作系统按名存取。 (3) 实现一定程度的数据共享。 (4) 数据文件之间缺乏联系。 数据库概述 数据库阶段 (1) 数据和程序之间彼此独立，实现共享 (2) 数据以数据库形式保存，最大限度减少冗余。 (3) 专门的数据库管理软件-------DBMS。 数据库概述 分布式数据库系统 数据库技术和计算机网络技术相结合产生： 1）物理上独立，数据分布在网络的不同计算机 2）逻辑上属于一个整体。 面向对象的数据库 将程序设计语言中对象的概念引用到数据库中： 1）数据和操作方法作为对象统一管理； 2）可以处理更为复杂的对象； 6.1 数据库概述 举例： 图书馆===数据库 数据库概述 数据库（DB） 指按特定的组织形式将数据保存在存储介质上 特点： （1）在数据库中，不仅包含数据本身，也包含数据之间的联系； （2）数据通过一定的数据模型进行组织，保证有最小的冗余度,有层次、网状和关系模型； （3）各个应用程序共享数据； （4）对数据的各种操作，如定义、操纵等都由 DBMS统一进行。 数据库概述 数据库管理系统（DBMS） 对数据库进行管理的软件. 功能： （1）定义: 定义数据库的结构、数据完整性和其它的约束条件； （2）操纵: 实现数据插入、修改、删除和查询； （3）控制: 实现数安全控制、完整性控制以及多用户环境下的并发控制； （4）维护: 提供对数据的装载、转储和恢复，数据库的性能分析和监测； （5）数据字典，存放数据库各级结构的描述。 应用程序 利用DBMS开发的应用软件。 数据库管理员（DBA） 负责管理数据库资源；确定用户需求，设计、实现数据库；并负责维护和管理数据库。 数据库系统（DBS） 完整的数据库系统由硬件、数据库、数据库管理系统、操作系统、应用程序、数据库管理员等部分组成。 三.数据库系统的体系结构 三级模式 (1) 模式(逻辑模式或概念模式) 是对数据库中的全部数据的逻辑结构和特征的描述，不涉及数据的物理存储。 (2) 外模式(用户模式或子模式) 该模式面向用户，是数据库用户看到的局部数据结构和特征的描述，是数据的局部逻辑结构。 (3) 内模式(存储模式) 描述数据的物理结构、在存储介质上的存储方法和存取策略。 二级映射 用于三级模式之间的转换。 （1）外模式/模式映射 定义外模式和概念模式之间的对应性，这一映射使得概念模式的改变不影响外模式和应用程序，从而达到了数据的逻辑独立性。 （2）模式/内模式映射 定义概念模式和内模式之间的对应性，当存储结构改变即修改内模式时，只要相应改变模式/内模式映象，而模式尽量保存不变，从而达到了数据的物理独立性。 数据库系统的体系结构 数据模型 数据模型 概念数据模型 概念数据模型用来建立信息世界的数据模型，强调语义表达，描述信息结构，是对现实世界的第一层抽象。 1) 实体：客观存在并且可以相互区别的事物 可以是具体的事物，如一个学生,一本书 也可以是抽象的事物,如一次考试 2) 实体的属性：用于描述实体的特性。 如学生用学号、姓名、性别、年龄等属性描述 3) 一个实体是若干个属性值的集合。 如一个特定的学生用学号、姓名、性别等属性值描述 4) 实体集：具有相同属性的实体的集合。 如若干个学生实体的集合构成学生实体集 实体集之间的联系 概念：两个实体集之间实体的对应关系称为联系 （1）一对一联系 如果实体集E1中的每一个实体至多和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，则称E1和E2是一对一的联系，表示为1:1。 例如: 实体集校长和 实体集学校之间的 联系是一对一。 实体集之间的联系 2）一对多联系 如果实体集E1中的每个实体与实体集E2中的任意个实体有联系，而实体集E2中的每一个实体至多和实体集E1中的一个实体有联系，则称E1和E2之间是一对多的联系，表示为1:n，E1称为一方，E2为多方。 例如，实体集学校和实 体集学生之间是一对多 的联系，一方是实体集 学校，多方是实体集学生 实体集之间的联系 （3）多对多联系 如果实体集E1中的每个实体与实体集E2中的任意个实体有联系，反之，实体集E2中的每个实体与实体集E1中的任意个实体有联系，则称E1和E2之间是多对多的联系，表示为m:n。 例如，实体集学生和实 体集课程之间是多对多 的关系 E-R图 E-R图: 用图形方式表示实体集之间的联系。 组成： 1）矩形：表示实体集，实体名称写在框内； 2）椭圆：表