01数据库系统概述2015.ppt

数据库技术及应用第一章 数据库系统概述 目录 1.1 信息、数据与数据处理 1.1.1 信息与数据 信息和数据是数据处理中的两个基本概念，它们有着不同的含义。 1. 信息(Information) 信息的定义 信息是指数据经过加工后所获取的有用知识，是以某种数据形式表现的。 信息是一种重要的资源，它与能源、材料构成了现代社会的三大支柱。一般认为，信息是关于现实世界事物的存在方式或运动状态反映的综合。 （2）信息的特征 信息源于物质和能量 如： 信息是可以感知的 如： 信息是可存储、加工、传递和再生的 2. 数据（Data） （1）数据的定义：数据是用来记录信息的可识别的符号。 （2）数据的表现形式：数据的表现形式多种多样，不仅包括数字和文字，还包括图形、图像和声音等。 （3）数据的特点：数据与其语义是不可分的 例如： 数据举例 学生档案中的学生记录 （李明，男，1972，江苏，计算机系，1990） 数据的形式不能完全表达其内容 数据的解释 语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间 解释：李明是个大学生，1972年出生，江苏人，1990年考入计算机系 3. 数据与信息的联系 联系 数据是信息的物理符号表示或载体 信息是数据的内涵，是对数据的语义解释 区别 信息是人们消化理解了的数据，信息是抽象的，不随数据设备所决定的数据形式而改变 数据的表示方式及存在方式却是客观具体的 1.1.2 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、检索和传输等一系 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，作各种应用。 信息、数据与数据处理的关系： 信息=数据+数据处理 数据可以形象化地比喻为原料，是输入；信息就像产品，是输出结果；而数据处理是原料变成产品的过程。 1.2 数据库技术的产生、发展与研究领域 数据库（举例） 1.2.1 数据库技术的产生与发展 随着计算机广泛应用，数据处理量的增长， 产生了数据管理技术。数据管理技术的发展， 与计算机硬件（主要是外部存储器）、系统软 件及计算机应用的范围有着密切的联系。数据 管理技术的发展经历了以下四个阶段：人工管 理阶段、文件系统阶段、数据库阶段和高级数 据库技术阶段。 数据管理技术的产生和发展 数据管理技术的发展动力 应用需求的推动 计算机硬件的发展 计算机软件的发展 时期 40年代中--50年代中 产生的背景 应用需求 科学计算 硬件水平 无直接存取存储设备 软件水平 没有操作系统 处理方式 批处理 1. 人工管理阶段 这一阶段的特点： 数据的管理者：应用程序，数据不保存。 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 数据的结构化：无结构 数据控制能力：应用程序自己控制 2. 文件系统阶段 时期 50年代末--60年代中 产生的背景 应用需求 科学计算、管理 硬件水平 磁盘、磁鼓 软件水平 有文件系统 处理方式 联机实时处理、批处理 2. 文件系统阶段 文件系统中数据的结构 记录内有结构。 数据的结构是靠程序定义和解释的。 数据只能是定长的。 可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。 文件间是独立的，因此数据整体无结构。 可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据间的联系。 数据的最小存取单位是记录。 时期 60年代末以来 产生的背景 应用背景 大规模管理 硬件背景 大容量磁盘 软件背景 有数据库管理系统 处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理 3. 数据库阶段 这一阶段的特点： 数据的管理者：DBMS 数据面向的对象：现实世界 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的 逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制 数据库阶段特点 系统提供了四个方面的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性。 对数据的操作不一定以记录为单位，还可以数据项为单位。 数据库阶段数据库与应用程序的关系可由下图表示： 数据的高共享性的好处 降低数据的冗余度，节省存储空间 避免数据间的不一致性 使系统易于扩充 数据独立性 物理独立性 指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性 指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。 数据结构化 整体数据的结构化