数据库技术与应用新概念教程（第3版）全套教学课件.pptx

第1章学习要点数据库技术的基本概念数据库系统及其组成数据库系统的三级模式结构概念模型及其E-R图表示关系模型、运算、完整性约束概念模型到关系模型的转换关系型数据库的特点常见的关系型数据库数据库技术基础数据库技术是现代信息科学和技术的重要组成部分是计算机数据处理与信息管理系统的核心数据库系统概述1.1数据库系统概述数据库技术相关的基本概念数据（data）是描述和记录事物或观察结果的符号数据有很多类型：数值型数据、图像数据、文本数据、音频数据和视频数据等数据及其语义密不可分数据库（DataBase，DB）是可以在计算机内长期存储、有组织、可共享的数据集合按照一定的数据模型或数据结构存储大量数据组织、维护、控制和使用数据1.1数据库系统概述1.1.1数据库技术相关的基本概念数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）是位于用户和操作系统之间、操纵和管理数据库的大型软件数据定义、数据组织、存储和管理、数据操纵、数据库事务管理和运行管理、数据库建立和维护、数据通信和转换提供应用接口1.1数据库系统概述1.1.1数据库技术相关的基本概念数据库系统（DataBase System，DBS）是由数据库、DBMS、数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）和数据库应用程序构成的系统1.1数据库系统概述1.1.2 数据库系统的组成数据库是存储在计算机内的、有组织、可共享的相关数据的集合，是数据库系统处理的对象硬件是构成计算机系统的各种物理设备以及存储所需的外部设备1.1数据库系统概述1.1.2 数据库系统的组成数据库系统主要涉及以下软件操作系统：支持数据库管理系统DBMS的正常运行DBMS：科学地组织和存储数据、使用和维护数据应用开发工具：提供高效率的、功能丰富的应用程序生成器及其他软件工具，为数据库系统的开发和应用提供良好环境针对具体应用的数据库应用系统1.1数据库系统概述1.1.2 数据库系统的组成数据库系统主要涉及以下人员最终用户：利用应用系统的应用接口或查询语言访问数据库应用程序员：设计和编写使用数据库的应用程序或应用系统程序模块系统分析员：应用系统的需求分析和规范说明，与最终用户和数据库管理员共同确定应用系统的硬件配置DBA：负责全面管理和控制数据库系统，包括决定数据库的内容和结构，决定数据库的存储结构和存取策略等1.1数据库系统概述1.1.3 数据库系统的内部结构模式（scheme）：对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述实例（instance）：模式的一个具体值称为一个模式，同一个模式可以有很多实例模式相对稳定，实例由于数据库中数据的不断更新是频繁变动的1.1数据库系统概述1.1.3 数据库系统的内部结构三级模式结构：内模式、概念模式和外模式内模式：也称为存储模式概念模式：也称为逻辑模式外模式：也称为子模式或用户模式1.1数据库系统概述1.1.3 数据库系统的内部结构三级模式之间的联系概念模式是数据库的核心内模式依赖于概念模式而独立于外模式和存储设备外模式面向具体的应用、独立于内模式和存储设备应用程序依赖于外模式而独立于概念模式和内模式1.1数据库系统概述1.1.3 数据库系统的内部结构二级映射在数据库系统内部实现三级模式的联系和转换外模式/概念模式映射：在相应的外模式中给出定义，实现数据的逻辑独立性概念模式/内模式映射：在概念模式的描述中进行定义，实现数据的物理独立性1.1数据库系统概述1.1.3 数据库系统的内部结构三级模式和二级映射结构的优点确保数据独立性：将概念模式与内模式分开，保证数据的物理独立性；将外模式与概念模式分开，保证数据的逻辑独立性简化用户接口：用户不需要了解数据库内部存储结构，只需按照外模式编写应用程序即可访问数据库有利于数据共享：所有用户通过与同一个概念模式连接的外模式使用数据库中的数据，有利于共享数据有利于数据安全：外模式限定用户可以操作的数据，用户不能对数据库其他部分进行修改，保证了数据的安全性1.1数据库系统概述1.1.4 数据库系统的数据模型数据模型（data model）：抽取、表示和处理现实世界中具体事物和联系的工具数据模型描述数据及其联系的组织方式、表达方式和存取方式数据模型实现了现实世界的模拟1.1数据库系统概述1.1.4 数据库系统的数据模型现实世界的事物和联系首先被抽象为信息世界的概念模型，即第一级抽象概念模型是信息世界的概念级模型，不是数据库管理系统支持的数据模型1.1数据库系统概述1.1.4 数据库系统的数据模型信息世界的概念模型经过抽象并转换成计算机世界的数据模型，即第二级抽象经过该级抽象得到的模型是数据库管理系统支持的数据模型逻辑模型（logical model）按照计算机的观点对数据建模，有着严格的形式化定义概念模型