第章_数据库基础知识_.ppt

C++面向对象程序设计 数据库原理及SQL Server 第一章 数据库基础知识 第一章 数据库基础知识 １.1 数据管理技术的发展 １.2 数据库的基本概念 １.3 数据模型 １.4 数据库系统结构 1.1 数据管理技术的发展 1.1.1　手工管理阶段 1.1.2　文件系统阶段 1.1.3　数据库系统阶段 1.1.1　手工管理阶段 到目前为止数据管理技术经历了三个阶段：手工管理阶段、文件管理阶段和数据库技术阶段。数据库技术是20世纪60年代末期发展起来的数据管理技术。数据库技术仍在日新月异地发展，数据库技术的应用在继续深入。 1.1.1　手工管理阶段 手工管理阶段具有以下特点： 1．不保存数据 2．没有软件系统对数据进行管理 3．数据不共享 4．数据不具有独立性 1.1.1　手工管理阶段 手工管理阶段程序与数据之间的对应关系 1.1.2　文件系统阶段 从20世纪50年代后期至60年代中期，计算机硬件方面已有了磁鼓、磁盘等直接存储设备，计算机软件的操作系统中已经有了专门的管理数据软件，一般称为文件系统。处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。这时，计算机不仅用于科学计算，也已大量用于数据处理。 1.1.2　文件系统阶段 文件系统阶段具有以下特点： 1．数据以文件的形式长期保存 2．由文件系统管理数据 3．文件形式多样化 4．数据存取以记录为单位 1.1.2　文件系统阶段 尽管文件系统有上述优点，但是，文件系统仍存在以下缺点。 1．数据共享性差，冗余度大 2．数据独立性差 1.1.2　文件系统阶段 文件系统阶段程序与数据之间的对应关系 1.1.3　数据库系统阶段 20世纪60年代后期，数据管理技术就进入了数据库系统阶段。数据库技术是在文件系统的基础上发展起来的新技术，为用户提供了一种使用方便、功能强大的数据管理手段。在这一阶段出现了统一管理数据的专门软件系统一数据库管理系统。 1.1.3　数据库系统阶段 用数据库系统来管理数据比文件系统具有明显的优点: 1．面向数据模型对象 2．数据的共享性高、冗余度低、易扩 充 3．数据和程序之间具有较高的独立性 ４．数据由DBMS统一管理和控制 1.1.3　数据库系统阶段 数据库管理系统DBMS提供了数据安全性控制、数据完整性控制、并发控制和数据恢复等数据控制功能。 数据的安全性（Security）是指保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。 数据的完整性（Integrity）是指数据的正确性、有效性和相容性。 并发控制（Concurrency）是指当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果或使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。 数据恢复（Recovery）是指当计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失误以及故意的破坏影响数据库中数据的正确性，甚至造成数据库部分或全部数据的丢失时。DBMS 必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能。 1.1.3　数据库系统阶段 数据库系统阶段程序与数据之间的对应关系: 1.2 数据库的基本概念 1.2 数据库的基本概念 数据库系统可以用图表示为： 1.3 数据模型 1.3.1　信息的三种世界 1.3.2　概念模型 1.3.3　常见的三种数据模型 1.3.1　信息的三种世界 模型，人们并不陌生。一张地图，一组建筑设计沙盘，一架精致的航模飞机都是具体的模型。通过这些模型会使人联想到真实生活中的事物。模型是现实世界特征的模拟和抽象。数据模型（Data Model ）也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。 1.3.1　信息的三种世界 现实世界、信息世界、和机器世界（计算机世界）就是通常所说的信息的三种世界 1.3.1　信息的三种世界 1．现实世界 现实世界通过实体、特征、实体集及联系进行描述 （1）实体（Entity） 客观存在并可相互区分的事物或概念称为实体 （2）特征（Entity Characteristic） 现实世界中的实体之所以可以相互区分，是因为它们都有自己的特征。 （3）实体集（Entity Set）及实体集之间的联系 具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。 1.3.1　信息的三种世界 1.3.1　信息的三种世界 3．机器世界 信息世界中的信息，经过数字化处理形成计算机能够处理的数据，就进入了机器世界。机器世界也称为计算机世界。 在机器世界中有以下术语： （1）数据项（Item） 数据项是对象属性的数据表示。数据项有型和值之分。 （2）记录（Reord） 记录是实例的数据表示。记录有型和值之分。 1.3.1　信息的三种世界 （3）文件（File