理学数据库系统概论.pptx

本章内容;本章主要介绍与数据库技术有关的基本概念与术语。通过本章的学习，主要掌握数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据模型及其三要素等知识，了解数据库管理技术的产生与发展、常用的数据库管理系统以及数据库技术的新发展，重点掌握概念模型、数据库系统的三级模式和二级映像功能，为后面的学习打下基础。;计算机诞生之初主要用于科学计算，随着软、硬件技术的发展，具有了数据处理能力

数据处理的中心问题是数据管理

数据库技术是应数据管理的任务而产生的，主要研究如何存储、使用和管理数据

数据管理技术的发展经历三个阶段：手工管理、文件系统、数据库系统;手工管理阶段;1.手工管理阶段;（1）不保存数据。计算机主要用于科学计算，不要求将数据长期保存，只是在每次计算时，将数据和程序输入计算机内存中，然后进行计算，最后将计算结果输出。

（2）应用程序管理数据。数据需要由应用程序管理，每个应用程序不仅要考虑数据的逻辑结构，还要考虑设计其物理结构，包括数据的存储结构、存取方法和输入方式等，使得程序员的工作量很大。

（3）数据不共享，冗余度大。每个程序都有自己的一组数据，程序与数据融为一体，相互依赖。当多个应用程序涉及某些相同的数据时，就势必造成数据重复存储的现象，这种现象称为数据冗余。因此，程序之间有大量的冗余数据。

（4）程序与数据不具有独立性。程序依赖于数据，如果数据的类型、格式或输入/输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，必须对应用程序做相应的修改，因而，数据与程序不具有独立性，这也进一步增加了程序员的工作量。;2019/2/2;2.文件系统阶段;（1）数据可以长期保存。数据需要长期保留在外存上，以供查询、修改、插入和删除等操作。

（2）文件系统管理数据。文件系统把数据组织成内部有一定结构的记录，并以文件的形式存储在存储设备上，这样，程序只与存储设备上的文件打交道，不必关心数据的物理存储（存储位置、结构等），而由文件系统提供的存取方法实现数据的存取，从而实现按文件名访问，按记录进行存取的管理技术。

（3）数??共享性差，冗余度大。在文件系统中，一个文件基本上对应一个应用程序，即文件仍然是面向应用的。当不同的应用程序具有部分相同的数据时，就会造成同一个数据重复存储，而必须建立各自的文件，不能共享相同的数据，因此数据冗余度大，浪费存储空间。同时，相同数据的重复存储、各自管理，可能造成数据的不一致性，给数据维护带来困难。

（4）数据独立性差。文件系统中的文件是为某个特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序是最优的，因此，想为现有的数据增加一些新的应用是很困难的，系统扩充性较差。一旦数据的逻辑结构发生变化，就必须修改应用程序和文件结构的定义；而如果应用程序发生变化，如改用另一种程序设计语言来编写程序，也将引起文件数据结构的改变。;2019/2/2;3.数据库系统管理阶段;2019/2/2;数据库发展过程中3个重要事件;数据结构化

数据冗余度小、共享性高，避免了数据的不一致性

;数据独立性高（逻辑独立性、物理独立性）

;统一数据管理和控制功能;数据的安全性（Security）保护

数据的完整性（Integrity）控制

;并发控制（ConcurrencyControl）

数据库恢复（Recovery）;2019/2/2;2019/2/2;2019/2/2;

;

(6)通信功能;2019/2/2;DBMS的工作方式;;2019/2/2;从图中可以看出，数据库应用系统由应用程序端、中间件和数据库端3部分组成

中间件是应用程序和数据库之间进行交流的必需通道。设计数据库应用系统时，不需要自己编写，但必须了解中间驱动的运作原理和使用方法。

数据库应用系统中采用的数据库类型和开发环境不同，可使用的中间驱动也可能不同。如果数据库应用系统使用服务器类型的数据库，应用程序必须要通过数据库服务器（数据库管理系统）才能存取数据库；如果使用的是文件类型的数据库，应用程序可直接存取数据库。数据库的设计和实现是开发数据库应用系统的核心工作。

不同的数据库应用系统由于其业务要求和运行环境不同，用于存取和管理数据库中数据的应用程序也不同，这是终端用户使用数据库应用系统必不可少的操作界面。;2019/2/2;

用户

;2019/2/2;2019/2/2;数据结构;2019/2/2;2019/2/2;2019/2/2;实体型;2019/2/2;2019/2/2;2019/2/2;字段（Field）;2019/2/2;2019/2/2;层次模型的特点是记录之间的联系通过指针来实现，常用的实现方法有邻接法和链接法。

邻接法是用连续的物理顺序表示记录之间联系的方法，在该方法中，由根记录开始存放，按照自顶向下、自左至右的顺序存储记录；