02数据库原理与应用_数据库概述教程.pptx

数据库原理与应用;内容提要;一、数据库系统概述;数据库基本概念;数据库基本概念;数据库基本概念;数据库的产生和发展 人类借助计算机处理数据开始于上世纪60年代，在需求的推动及计算机软硬件技术发展基础上，数据库管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。 人工阶段：计算机不通过数据管理；程序和数据是不可分割的整体；数据不能共享；不单独保存数据； ; 文件系统阶段：数据以文件形式持久保存在外部存储设备上；程序和数据实现了分离；数据的逻辑结构和物理结构有了区别；没有专门的数据库管理系统，文件的建立，数据增、删、改、查都要用程序来实现； 缺点：数据冗余；不一致性；数据联系弱； ; 数据库系统阶段：为了让数据能在不同应用间实现共享，同时为了用户能更方便使用数据，逐渐形成了数据管理学科分支，计算机中数据又数据库系统来完成。 采用数据模型表示复杂数据（数据，数据间的联系） 具有高度的数据独立性，低冗余，易扩充 数据库系统为用户提供了方便、友好的接口 数据库系统提供了数据控制功能：并发控制，数据备份和恢复；数据完整性；数据安全性； ;数据库的概念模型 层次模型 网状模型 关系模型 目前的主流数据库模型 使用二维表（也称之为关系）表示数据和数据间的联系 关系由关系数据结构、关系操作、关系完整性约束组成 对象模型 把实体描述为类，类包括了属性和行为 ;数据库系统的模式结构 美国国家标准协会(ANSI)数据库管理系统研究小组于1978年提出了标准化的建议，将数据库结构分为3级：面向用户或应用程序员的用户级、面向建立和维护数据库人员的概念级、面向系统程序员的物理级 ;内模式（物理描述） 也称物理模式，描述数据库的物理存储结构 一个数据库只有一个内模式 描述数据库物理存储和实现的细节 数据和索引的存储空间分配 用于数据存储的记录描述（数据结构） 记录放置 数据压缩、加密 ;概念模式（逻辑模式） 也称逻辑模式，为用户群体描述整个数据库的结构，隐藏了物理存储和实现的细节 一个数据库只有一个概念模式 描述实体、数据类型及约束 所有实体、实体属性和实体间的联系 数据的约束 数据的语义信息 安全性和完整性 概念层支持所有外部视图，只要对用户可访问的数据库包含在概念层或者由概念层可导出。 ;外部模式（子模式） 也称子模式，每个外模式描述的是一个特定用户组所感兴趣的那部分数据库，而对该用户组隐藏了数据库其他部分 一个数据库可以有多个子模式 相同的数据在不同的子模式中可能有不同的表达方式 ;分层模式的意义 保证数据的独立性，较低层的修改不会影响高层 逻辑独立性：外部模式不受概念模式变化的影响 物理独立性：概念模式不受内部模式变化的影响 示例： ;数据库系统的一般构成 计算机硬件 系统软件：OS，DBMS，DB访问工具 数据库管理员（DBA） 用户（人或应用程序） ;数据库语言 数据查询语言(DQL)：用于用户从数据库请求获得数据 数据定义语言(DDL)：定义数据结构，如创建、修改、删除数据库对象（表、字段、索引） 数据操纵语言(DML)：对数据库进行追加、修改、删除 数据控制语言(DCL)：授予或回收权限，控制及操纵事务，对数据库进行监视 ;结构化查询语言（SQL） SQL(Structured Query Language)是关系数据库的标准化语言 高级、非结构化的语言 定义了一组标准和接口，与数据库底层实现无关 以记录集合作为操作对象，接收一个集合作为输入，返回一个集合作为输出 灵活、高效 包括数据查询语言、数据定义语言、数据操作语言、数据控制语言 ;二、关系数据模型;数据模型 定义：对现实世界数据特征的抽象 目的：使数据更容易表达、理解 组成： 实体：客观存在的、可以相互区分的事物，可以是具体事物，也可以是抽象事物。例如，一个学生、一个班、一个系都是一个实体 属性：实体的特征，或者特征的描述。例如，学生可以通过学号、姓名、专业、籍贯等进行描述 联系：多个实体间的关联关系，例如某个学生选修了某门课程（学生??课程），某门课程由某个老师讲授（学生??课程?? 老师） *扩展小知识：六度分割理论;数据模型的基本要素 数据结构：所描述对象特征的集合，描述静态特征 数据操作：对各种示例允许执行的操作的集合，数据库的操作主要有检索、插入、删除、修改等。描述动态特性 数据完整性约束：一组完整性规则的集合，描述数据联系和制约规则;数据模型示例 ;游戏枪械数据模型 数据：口径，外形尺寸，重量，射程，杀伤力系数，价格 操作：开火、装弹、购买、更换、弹道计算、杀伤力计算 约束：射程范围，杀伤力范围，最大装弹数量;数据模型的发展 层次模型(IBM 1968年 IMS) 网状模型(20世纪70年代) 关系模型 面向对象模型;关系数据模型 产