大学数据库教学课件第一章数据库系统概述.pptVIP

第一章 数据库系统概述 数据库技术是计算机学科学的一个重要分支，是各种信息系统的核心和基础。借助数据库技术，可以方便有效地存储和管理大量、复杂的数据。 本章是数据库的入门，介绍有关数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据模型等基本概念。 一个图书馆管理系统应该有哪些功能？ 借阅者的信息 书的存储信息 借出情况 归还情况 等等 (1) 人工管理阶段： 出现在20世纪50年代中期以前，软硬件条件均处于初级阶段，当时计算机主要用于科学与工程计算。 1.1 数据管理技术的产生和发展 从通俗意义上来讲，数据库可以理解为存储数据的仓库，其发展过程如下: 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 数据库技术经历了三个阶段 应用程序1 数据集1 应用程序2 数据集2 数据集3 应用程序3 人工管理阶段 在这一管理方式下，用户的应用程序与数据相互结合不可分割，当数据有所变动时程序则随之改变，程序与数据之间不具有独立性；另外，各程序之间的数据不能相互传递，缺少共享性；此外，各应用程序之间存在大量的重复数据，我们称为数据冗余。 冗余 (2) 文件管理阶段 50年代后期至60年代中期，有了大容量存储设备，诞生了操作系统。 在这一管理方式下，数据可以以文件形式长期保存和处理；应用程序借助操作系统中的文件管理系统对数据文件中的数据进行加工处理，应用程序和数据之间具有了一定的独立性。 一个文件可被多个应用程序使用，一个应用程序也可使用多个数据文件。(类似于点名系统) 问题：数据文件之间无关联，同样的数据会在不同文件中出现，数据冗余大。如果存储文件的结构发生变化，就不得不修改程序，程序和数据之间独立性差 。 文件组n 应用程序1 应用程序2 应用程序n 文件组1 文件组2 文件系 统 … … 文件系统阶段 (3) 数据库系统阶段 始于60年代末。计算机应用于管理的规模加大，数据量增加，为解决多用户、多个应用程序共享数据的需求，出现了统一管理数据的专门软件系统，即数据库管理系统。 在这一管理方式下，数据被组织到一个结构化的数据库中统一管理，数据之间是有联系的；数据不再面向某个应用程序而是面向整个系统，所有用户可同时存取库中的数据；数据与程序之间相互独立。 例如：要建立学生成绩管理系统，系统包含学生(学号、姓名、性别、系别、年龄)、课程(课程号、课程名)、成绩(学号、课程号、成绩)等数据，分别对应三个文件。若采用文件处理方式，因为不同文件记录之间无联系，要想查找某个学生的学号、姓名、所选课程的名称和成绩，必须编写程序来实现。而采用数据库系统，上述查询则非常容易。 应用程序1 应用程序2 数 据 库 管理系统 数据库系统阶段 数据库 DBMS DB 1.2 数据库系统 1. 数据：是数据库中存储的基本对象。 从计算机的角度看，数据泛指那些可以被计算机接受并能够被计算机处理的符号，数字、文字、 图形、图像、音频、视频等都是数据。 2. 数据库(DB)：是储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据是以文件的形式存储在存储介质上的，它是数据库系统操作的对象和结果。 数据库 3. 数据库管理系统(DBMS)：是位于用户与操作系统之间的帮助用户建立、使用和管理数据库的数据管理软件。 数据库 数据库管理系统 操作系统 用户 数据库系统(DBS)：是指在计算机系统中引入数据库后构成的系统。由五部分组成：数据库、数据库管理系统及相关软件、数据库管理员、数据库应用系统和用户构成。 数据库 数据库管理系统 用户 用户 用户 数据库应用系统 数据库管理员 数据库描述由三级抽象模式组成：逻辑模式、物理模式和外模式。 (1) 逻辑模式：介于物理模式与外模式之间，描述存储在数据库中的所有关系，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述。 教师编号 姓名 性别 职务 教研室编号 例如： 教师 教研室编号 教研室名称 系编号 教研室 系编号 系名称 系主任 学院编号 系 学院编号 学院名称 院长姓名 电话 地址 学院 学院教师数据库 (2) 物理模式(内模式)：描述逻辑模式中的关系在磁盘等存储设备上是如何实际存储的。一个数据库中只有一个物理模式。物理模式是针对计算机的，用户可不必关心。 外模式 逻辑模式 物理模式 最终用户看到的数据 数据库中的基本表 数据库 通过建立视图或对表的操作 通过DBM