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讲授：麻淑芳 时间：2014年8月 《数据库原理》 数据库系统 本课程教学目的和要求 在了解数据库历史发展和未来发展的基础上，掌握数据库系统的基本概念和原理； 理解关系代数、结构化查询（SQL）等数据库语言； 学会关系数据库规范设计的方法和步骤； 具备使用关系数据库软件开发数据库应用系统的能力。 第一章 数据库发展史 1.1数据管理技术的发展 1.2数据库技术的产生和发展 1.1 数据管理技术的发展 数据处理：也称信息处理，最初指商业、 企业方面在计算机上对信息和数据进行的加工；现在用来泛指非科技工程方面对任何形式的数据资料的计算、操纵和管理。 数据管理：指对数据进行收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作，这部分操作是数据处理业务的基本环节。 数据管理技术的发展阶段 数据管理技术发展的依据：计算机硬件、系统软件以及计算机应用的范围。 数据管理技术的发展阶段： 人工管理阶段 文件系统阶段 倒排文件系统阶段 数据库阶段 人工管理阶段(20世纪40年代中－50年代中) ◆ 数据管理的特点： ① 硬件方面：没有磁盘等直接存取的存储设备。 ② 应用方面：计算机主要用于计算，数据不保存在计算机内。 ③ 软件方面：没有专用的数据管理方面的软件，只有汇编语言。程序与数据不具有独立性。每个程序都要包括存储结构、存取方法、输入输出方式等内容。程序直接面向存储结构，因此数据的逻辑结构和物理结构没有区别。 ④ 只有程序的概念而没有文件的概念。数据的组织方式由程序员自行的设计和安排。 ⑤ 数据面向程序，一组数据只能对应一个程序。 文件系统阶段(20世纪50年代末－60年代中) ◆ 数据管理的特点： ①数据以“文件”形式可长期保存在外存的磁盘上。 ②程序与数据之间具有“设备独立性”。数据的逻辑结构和物理结构有了简单的区别，由操作系统的文件系统提供存取方法来实现两者间的转换。 ③文件组织已多样化,有索引文件、链接文件和直接存取文件等，但文件之间相互独立、缺乏联系。 ④ 数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用。 但应用程序仍具有“程序-数据依赖”性。 ⑤对数据的访问以记录为单位，数据仍面向应用。 文件系统阶段(20世纪50年代末－60年代中) ◆ 文件系统的三个缺陷： 数据冗余 数据不一致 数据联系弱 倒排文件系统阶段(20世纪60年代中) ◆ 数据管理的特点： 随着数据量的增加，为了提高系统性能，人们对文件系统加以扩充，研制成倒排文件系统。其是对索引文件的推广，为每个字段都提供单独的索引。 优点：使用户能按关键码，而且也能按字段的任何组合快速地检索记录，很适合于信息检索系统。 缺点：索引可能比数据占有更多的存储空间。数据的更新比较复杂和困难。 1.2 数据库技术的产生和发展 数据库技术的产生 数据库阶段的特点 数据库技术的术语 数据库技术的发展 数据库技术的产生 数据管理技术进入数据库阶段的标志是20世纪60年代的三件大事： IMS系统（层次模型）------ 1968年 DBTG报告（网状模型）----- 1969年 E.F.Codd的文章（关系模型）------1970年 关系数据库之父—Edgar Frank Codd 1981年获图灵奖。 目前成功的产品有：DB2、Sybase、Oracle、SQL Server和Informix等。 数据库阶段的特点 ◆ 数据库阶段(20世纪60年代末)的数据管理特点： ①采用数据模型表示复杂的数据结构。数据模型不仅描述数据本身特征，还要描述数据之间联系。数据不再面向特定的某个或多个应用，而是面型整个应用程序。 ②有较高的数据独立性。数据独立性是指应用程序与数据库数据结构之间相互独立，数据的逻辑结构与物理结构之间的差别可以很大，分为物理数据独立性和逻辑数据独立性两个级别。 数据库体系结构可分为用户的局部逻辑结构、数据库的整体逻辑结构和物理结构三级。 数据库阶段的特点 ③ 数据库系统为用户提供了方便的用户接口，用户可以通过查询语言、终端命令语言或程序方式操作数据库。 ④ 数据库系统提供了四个方面的数据控制功能：数据库的并发控制、数据库的恢复、数据的完整性、数据安全性。 ⑤ 对数据的操作不一定以记录为单位，可以以数据项为单位,增加了系统的灵活性。 ◆ 这个阶段的程序和数据的联系通过数据库管理系统（DBMS）实现。 ◆ 在数据库方式下，数据库的设计是信息系统的首要问题，利用这些数据的应用程序设计则是以设计好的数据库为基础的外围地位。 数据库技术的术语※ Def1.0 数据（Data） 1）Data是描述事物的符号记录，是指存储在某种介质上能够识别的物理符号，是信息的载体。 2）Data与其语义是不可分的，需要经过语义解