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数据库技术 　　　　　 　　　　 教师：凌咏红 　　　　　　　　 武汉理工大学计算机学院 第1章 数据库系统概述 1.1 概述 1.1.1 数据与信息 一、 信息（Information） 二、 数据 (Data) 数据是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式。 三、 数据与信息的联系 数据是信息的符号表示或载体，信息则是数据的内涵，是对数据的语义解释。 四、 数据处理 数据处理是将数据转换成信息的过程，包括对数据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活动。其目的是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息，作为决策的依据。 可用下式简单的表示信息、数据与数据处理的关系： 信息=数据+数据处理 数据是原料，是输入，而信息是产出，是输出结果。“信息处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据。 1.1.2 数据库、数据库管理系统、数据库系统 数据库系统管理数据的特点如下： 1. 数据共享性高、冗余少 这是数据库系统阶段的最大改进，数据不再面向某个应用程序而是面向整个系统，当前所有用户可同时存取库中的数据。 这样便减少了不必要的数据冗余，节约存储空间，同时也避免了数据之间的不相容性与不一致性。 2. 数据结构化 按照某种数据模型，将全组织的各种数据组织到一个结构化的数据库中，整个组织的数据不是一盘散沙，可表示出数据之间的有机关联。 3. 数据独立性高 数据的独立性是指逻辑独立性和物理独立性。 数据的逻辑独立性是指当数据的总体逻辑结构改变时，数据的局部逻辑结构不变，由于应用程序是依据数据的局部逻辑结构编写的，所以应用程序不必须修改，从而保证了数据与程序间的逻辑独立性。 例如，在原有的记录类型之间增加新的联系，或在某些记录类型中增加新的数据项，均可确保数据的逻辑独立性。 数据的物理独立性是指当数据的存储结构改变时，数据的逻辑结构不变，从而应用程序也不必改变。 4. 有统一的数据控制功能 数据库为多个用户和应用程序所共享，对数据的存取往往是并发的，即多个用户可以同时存取数据库中的数据，甚至可以同时存取数据库中的同一个数据，为确保数据库数据的正确有效和数据库系统的有效运行，数据库管理系统提供下述四方面的数据控制功能。 （1）数据的安全性（security）控制：防止不合法使用数据造成数据的泄露和破坏，保证数据的安全和机密； 例如，系统提供口令检查或其他手段来验证用户身份，防止非法用户使用系统；也可以对数据的存取权限进行限制，只有通过检查后才能执行相应的操作。 （2）数据的完整性(integrity)控制：系统通过设置一些完整性规则以确保数据的正确性、有效性和相容性。 正确性是指数据的合法性，如年龄属于数值型数据，只能含0,1,…9，不能含字母或特殊符号； 有效性是指数据是否在其定义的有效范围，如月份只能用1~12之间的正整数表示； 相容性是指表示同一事实的两个数据应相同，否则就不相容，如一个人不能有两个性别。 （3）并发（concurrency）控制：多用户同时存取或修改数据库时，防止相互干扰而提供给用户不正确的数据，并使数据库受到破坏。 （4）数据恢复（recovery）：当数据库被破坏或数据不可靠时，系统有能力将数据库从错误状态恢复到最近某一时刻的正确状态。 数据库系统阶段，程序与数据之间的关系可用图1.1表示。 1.2 数据模型 1.2.1 数据模型的组成要素 1. 数据结构 二、 信息世界中的基本概念 1. 实体（Entity） 2. 属性(Attributes) 3. 实体型（Entity Type） 4. 实体集(Entity Set) 5. 键（Key） 6. 域（Domain） 7. 联系（Relationship） 两个实体型之间的联系： （1）一对一联系（1:1） （2）一对多联系（1:n） （3）多对多（m:n） 实际上，一对一联系是一对多联系的特例，而一对多联系又是多对多联系的特例。 可以用图形来表示两个实体型之间的这三类联系  A B A B A B (a) (b) (c) 图1.3 不同实体集实体之间的联系 三、计算机世界中的基本概念 信息世界中的实体抽象为计算机世界中的数据，存储在计算机中。在计算机世界中，常用的主要概念： 1. 字段（Field） 2. 记录（Record） 3. 文件（File） 现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终归宿。 实体模型和