数据库系统原理及应用 丁忠俊 第一章 数据库概论.ppt

数据库系统原理 第一章 数据库概论 本课程解决的问题：如何有效的组织、管理计算机系统中的大量的数据？ 引出： DB的概念 方法 理论 技术 本章的重点： DB的体系结构 DBS结构 第一节 数据管理技术发展 经历三个阶段： 人工管理阶段（20世纪50年代中期以前） 文件系统管理阶段（20世纪50年代后期至 60年代中期） 数据库管理阶段（20世纪60年代末开始） 一 人工管理阶段 二 文件系统管理阶段 ·文件系统管理数据的缺点： （1） 数据冗余大。 （2）数据操作具有不一致性。 (3) 数据缺乏独立性。 （4）数据之间联系弱。 （5）数据管理无法实施统一的标准。 三 数据库管理阶段 第二节 数据描述 一 三个领域的数据描述 从事物的特性到计算机中的数据表示要经历三个领域： 现实世界、信息世界和计算机世界。 二 数据联系的描述 1、1对1联系 2、1对多的联系 3、多对多的联系 注： 第三节 数据模型 表示实体类型及实体间联系的模型。 数据库结构是以数据模型为基础构建的。 2. 模型的特点 （1）概念模型特点： ● 表达了系统用户对应用项目所涉及数据的整体逻辑结构； ● 概念模型是从用户需求的观点出发，对数据的建模； ● 概念模型独立于计算机硬件和软件； ● 概念模型是DB设计人员与用户进行交流的工具。 （2）逻辑模型特点： ● 逻辑模型表达了DB整体逻辑结构； ● 逻辑模型是从数据库实现的观点出发，对数据的建模； ● 逻辑模型独立于计算机硬件，依赖于软件； ● 逻辑模型是DB设计人员与应用程序员进行交流的工具。 逻辑模型主要有三种：网状、层次、关系。 （3）外部模型特点： ● 外部模型是逻辑模型的逻辑子集； ● 独立于计算机硬件，依赖于软件； ● 表达单个用户使用数据库的观点。 划分外部模型的优点： ● 简化了用户的观点； ● 有助于DB的安全和保护； ● 外部模型是对概念模型的支持。 （4）内部模型特点： ● 内部模型（物理模型）是DB最低层的抽象。描述数据在磁盘或磁带上的存储方式。存储设备。存取方法的细节； ● 内部模型依赖于软件和硬件； 注意： ● 对于层次和网状DB，需要精心设计内部模型。对于关系DB不必考虑内部模型的设计细节，由DBMS自动完成。 ● 物理DB是DB唯一的物理实体。 二、E-R模型 例： 例：某学生宿舍管理系统，涉及的部分信息如下： 学生：学号，姓名，性别，专业，班级。 寝室：寝室号，房间电话。 管理员：员工号，姓名，联系电话。 其中：每个寝室可同时住宿多名学生，每名学生只分配一个寝室；每个寝室指定其中一名学生担当寝室长；每个管理员同时管理多个寝室，但每个寝室只有一名管理员。 建立一个反映上述局部应用的E-R模型。 解： E-R模型如下： 实体间联系的特殊情况： 三、结构模型 例： 2、网状模型 3、关系模型 例： 4、面向对象模型（object-oriented-model） 根据上面的E-R图，设计如下面向对象模型： 5. E-R模型与结构模型的转换关系 第四节 DB的体系结构 二、数据两级独立性 三、用户界面 第五节 数据库系统（DBS） 一、DBS的构成 （2）专业用户：使用专用的DB查询语言操作数据。 专业用户与DBMS的界面是数据库查询工具。 （3）应用程序员：使用DML编写应用程序。 应用程序语言：C，C++，JAVA等。或者软件开发工具：Delphi、PowerBuilder（PB）、VisualBasic（VB）或VC、·NET等。 应用程序员与DBMS的界面是应用程序。 （4）终端用户：使用程序人员。 终端用户与DBMS的界面是应用程序运行后的I/O界面。 二、DBMS 第一章练习题 一.选择题 1.在数据库管理技术的发展过程中,数据