PDF《数据库系统概论》

An Introduction to Database Systems 据系数库统概论 An Introduction to Database Systems

第一章 绪论 An Introduction to Database Systems

第一章 绪论 1.

1 数据库系统概述 1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构 1.4 数据库系统的组成 1.5 小结 An Introduction to Database Systems 数据库的地位 ?数据库技术产生于六十年代末,是数据管理的最新技 术,是计算机科学的重要分支. ?数据库技术是信息系统的核心和基础,它的出现极大 地促进了计算机应用向各行各业的渗透. ?数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度 已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志. An Introduction to Database Systems

第一章 绪论 1.1 数据库系统概述 1.1.1 四个基本概念 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 1.1.3 数据库系统的特点 An Introduction to Database Systems 1.1.1 四个基本概念 ?数据 (Data) ?数据库 (Database) ?数据库管理系统 (DBMS) ?数据库系统 (DBS) An Introduction to Database Systems

一、数据 ? 数据 (Data) 是数据库中存储的基本对象 ? 数据的定义 ? 描述事物的符号记录 ? 数据的种类 ? 文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的 运输情况等 ? 数据的特点 ? 数据与其语义是不可分的 An Introduction to Database Systems 数据举例 ? 数据的含义称为数据的语义,数据与其语义是不可分的 . ? 例如

93 是一个数据 语义

1 :学生某门课的成绩 语义

2 :某人的体重 语义

3 :计算机系

2003 级学生人数 语义

4 :请同学给出... An Introduction to Database Systems 数据举例 ?学生档案中的学生记录 (李明,男,

197205 ,江苏南京市,计算机 系,

1990 ) ? 语义:学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、 入学时间 ? 解释:李明是个大学生,

1972 年5月出生,江苏南京市人 ,

1990 年考入计算机系 出另一 解和请给 个释语义 An Introduction to Database Systems

二、数据库 ?数据库的定义 ? 数据库 (Database, 简称 DB) 是长期储存在计算机内、 有组织的、可共享的大量数据的集合. ?数据库的基本特征 ? 数据按一定的数据模型组织、描述和储存 ? 可为各种用户共享 ? 冗余度较小 ? 数据独立性较高 ? 易扩展 An Introduction to Database Systems

三、数据库管理系统 ?什么是 DBMS ? 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件. ? 是基础软件,是一个大型复杂的软件系统 ?DBMS 的用途 ? 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据 An Introduction to Database Systems 硬件平台 基础软件平台 软件基础构架平台 应用软件平台 软件产品 协同软件 办公软件 数据库系统 数据库系统 操作系统 操作系统 中间件 应用服务器 数据库在计算机系统中的位置 An Introduction to Database Systems DBMS 的主要功能 ? 数据定义功能 提供数据定义语言 (DDL) 定义数据库中的数据对象 ? 数据组织、存储和管理 分类组织、存储和管理各种数据 确定组织数据的文件结构和存取方式 实现数据之间的联系 提供多种存取方法提高存取效率 An Introduction to Database Systems DBMS 的主要功能 ? 数据操纵功能 提供数据操纵语言 (DML) 实现对数据库的基本操作 ( 查询、插入、删除和修改 ) ? 数据库的事务管理和运行管理 数据库在建立、运行和维护时由 DBMS 统一管理和控 制 保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复 An Introduction to Database Systems DBMS 的主要功能 ? 数据库的建立和维护功能 ( 实用程序 ) 数据库初始数据装载转换 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视分析等 ? 其它功能 DBMS 与网络中其它软件系统的通信 两个 DBMS 系统的数据转换 异构数据库之间的互访和互操作 An Introduction to Database Systems

四、数据库系统 ?什么是数据库系统( Database System ,简称 DBS ) 在计算机系统中引入数据库后的系统构成 ?数据库系统的构成 ? 数据库 ? 数据库管理系统(及其开发工具) ? 应用系统 ? 数据库管理员 An Introduction to Database Systems 数据 库 应用系 统 应用开发工 具 操作 系统 数据库管理 系统 数据库管理 员 用户 用户 用户 数据库系统 An Introduction to Database Systems 1.1 数据库系统概述 1.1.1 四个基本概念 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 1.1.3 数据库系统的特点 An Introduction to Database Systems 数据管理技术的产生和发展 ?什么是数据管理 ? 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护 ? 数据处理的中心问题 ?数据管理技术的发展过程 ? 人工管理阶段 (20 世纪

40 年代中 --50 年代中 ) ? 文件系统阶段 (20 世纪

50 年代末 --60 年代中 ) ? 数据库系统阶段 (20 世纪

60 年代末 -- 现在 ) An Introduction to Database Systems 数据管理技术的产生和发展 ( 续)?数据管理技术的发展动力 ? 应用需求的推动 ? 计算机硬件的发展 ? 计算机软件的发展 An Introduction to Database Systems

一、人工管理阶段 ?时期 ?

20 世纪

40 年代中 --50 年代中 ?产生的背景 ? 应用需求 科学计算 ? 硬件水平 无直接存取存储设备 ? 软件水平 没有操作系统 ? 处理方式 批处理 An Introduction to Database Systems 人工管理阶段 ( 续)?特点 ? 数据的管理者:用户(程序员),数据不保存 ? 数据面向的对象:某一应用程序 ? 数据的共享程度:无共享、冗余度极大 ? 数据的独立性:不独立,完全依赖于程序 ? 数据的结构化:无结构 ? 数据控制能力:应用程序自己控制 An Introduction to Database Systems 应用程序与数据的对应关系 ( 人工管理阶段 ) 应用程序

1 数据集

1 应用程序

2 数据集

2 应用程序n 数据集 n ...… ...… 人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系 An Introduction to Database Systems

二、文件系统阶段 ?时期 ?

20 世纪

50 年代末 --60 年代中 ?产生的背景 ? 应用需求 科学计算、管理 ? 硬件水平 磁盘、磁鼓 ? 软件水平 有文件系统 ? 处理方式 联机实时处理、批处理 An Introduction to Database Systems 文件系统阶段 ( 续)?特点 数据的管理者:文件系统,数据可长期保存 数据面向的对象:某一应用程序 数据的共享程度:共享性差、冗余度大 数据的结构化:记录内有结构 , 整体无结构 数据的独立性:独立性差,数据的逻辑结构改变必须 修改应用程序 数据控制能力:应用程序自己控制 An Introduction to Database Systems 应用程序与数据的对应关系 ( 文件系统阶段 ) 应用程序1 文件1 应用程序2 文件

2 应用程序n 文件 n 存取 方法 ...… ...… 文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系 An Introduction to Database Systems 文件系统中数据的结构 ? 记录内有结构. ? 数据的结构是靠程序定义和解释的. ? 数据只能是定长的. ? 可以间接实现数据变长要求,但访问相应数据的应用程序复杂了. ? 文件间是独立的,因此数据整体无结构. ? 可以间接实现数据整体的有结构,但必须在应用程序中对描述数据 间的联系. ? 数据的最小存取单位是记录. An Introduction to Database Systems

三、数据库系统阶段 ?时期 ?

20 世纪

60 年代末以来 ?产生的背景 ? 应用背景 大规模管理 ? 硬件背景 大容量磁盘、磁盘阵列 ? 软件背景 有数据库管理系统 ? 处理方式 联机实时处理 , 分布处理 , 批处理 An Introduction to Database Systems 1.1 数据库系统概述 1.1.1 四个基本概念 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 1.1.3 数据库系统的特点 An Introduction to Database Systems 1.1.3 数据库系统的特点 ?数据结构化 ?数据的共享性高,冗余度低,易扩充 ?数据独立性高 ?数据由 DBMS 统一管理和控制 An Introduction to Databa........