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1、计算机学院数据库与软件工程实验室AnIntroductiontoDatabaseSystems中国人民大学信息学院原版华中科技大学计算机学院吴海修改版SchoolofComputerScienceandTechnology，HUST2016数据库系统概论计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室教材及参考书(1)教材王珊，萨师煊：数据库系统概论(第五版)高等教育出版社，2014.9参考书数据库系统概念.Abraham，Silberschatz等著，杨冬青，唐世渭等译，机械工业出版社，任何一个版本其它数据库系统原理教程等计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件
2、工程实验室教材及参考书(2)上机软件SQLServer2008201220142Oracle10g11g12c软件安装过程中，可能出现一系列问题，请注意旁边同时保持一台能够上网查询的机器计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室学习方式课堂教学（启发式、讨论式，考勤做为平时成绩之一部分）读书（预习、复习）实验（综合练习，课程设计）计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室成绩评定v平时成绩（书面作业、上机练习、考勤、综合练习）v期末考试v总评=平时成绩0.2+期末考试0.8计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室课程目标了解，
3、并结合关系型数据库系统深入理解数据库系统的基本概念，原理和方法。掌握关系数据模型及关系数据语言，能熟练应用SQL语言表达各种数据操作。掌握E-R模型的概念和方法，关系数据库规范化理论和数据库设计方法，通过上机实习的训练，初步具备进行数据库应用系统开发的能力。了解数据库系统的查询优化、恢复、并发控制等技术以及最新的数据库技术计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室内容安排(1)基础篇第一章绪论第二章关系数据库第三章关系数据库标准语言SQL第四章数据库安全性第五章数据库完整性设计与应用开发篇第六章关系数据理论第七章数据库设计第八章数据库编程计算机学院数据库与软件工程实验室计
4、算机学院数据库与软件工程实验室内容安排(2)系统篇第九章关系查询处理和查询优化第十章数据库恢复技术第十一章并发控制第十二章数据库管理系统新技术篇第十章第一至第十一章是本科专业的基本教程（书中有号的部分除外），第十二至第十六章是高级教程计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystems第一章绪论计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室第一章绪论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小结计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工
5、程实验室数据库简介v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。v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。v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。计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室第一章绪论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数据库系统的特点计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室1.1.1四个基本概念v数据(Data)v数据库(Database)v数据库管理系统(DBMS
6、)v数据库系统(DBS)计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室一、数据v人类生存的世界是一个物质的世界，同时也是一个信息的世界，描述现实世界信息最准确的工具是数据。v数据的定义描述事物的符号记录v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v数据的特点数据与其语义是不可分的计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室数据举例v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。计算机学院数据库与软件工程实验室计
7、算机学院数据库与软件工程实验室数据举例v数据的含义（语义）就是信息，数据与其语义不可分(0005794601周济11946.08.2601)(工号部门编号姓名性别出生日期民族)校办公室男汉族计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室数据举例v某档案中的一条记录（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年考入计算机系请给出另一个解释和语义计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室数据与信息v信息与数据的联系数据是信息的
8、符号表示，或称载体信息是数据的内涵，是数据的语义解释数据是符号化的信息信息是语义化的数据v例，一幅黑白图象数据黑白点阵信息脸谱计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室更多的思考：信息与知识v知识“行动的能力”“可以辅助我们作出决策或采取行动的有很高价值的一种信息形态”可以很快地将信息从一个地方转移到另一个地方，但将知识从一个人转移给另一个人经常是很困难和很慢的感知信息学习知识计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室更多的思考：信息与知识v信息管理信息管理通过收集、处理、浓缩信息以达到有效的管理v知识管理知识管理的焦点是通过信息的收集、存储、发布、
9、重用等获得人的交流与知识共享达到知识的创新目的知识管理是一个过程，个人通过这一过程学习新知识和获得新经验，并将这些新知识和新经验反应出来，进行共享，以用来促进培养、增强个人的知识和机构组织的价值知识管理应该是组织有意识采取的一种战略，它保证能够在最需要的时间将最需要的知识传送给最需要的人。这样可以帮助人们共享信息，并进而将之通过不同的方式付诸实践，最终达到提高组织业绩的目的计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室二、数据库v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(Data)是数据库中存储的基本对象v数据
10、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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室三、数据库管理系统v什么是DBMSv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vDBMS的用途科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工
11、程实验室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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室DBMS的主
12、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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室四、数据库系统v什么是数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）在计算机系统中引入数据库后的系统构成v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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室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
13、系统计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室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数据库系统的特点计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室1.1.2数据管理技术的产生和发展v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v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)计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室1.1.2数据管理技术的产生和发
14、展OSDBMS手工管理文件管理数据库管理计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室1.1.2数据管理技术的产生和发展学习要点v各阶段的技术及应用背景计算机应用范围外存储设备数据管理软件v各个阶段的差别体现谁管理数据数据面向谁数据与应用的独立性计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室1.1.2数据管理技术的产生和发展v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计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室一、人工管理阶段v时期20世纪40年代中-50年代中v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
15、备软件水平没有操作系统处理方式批处理计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室一、人工管理阶段背景计算机主要用于科学计算数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等外存为顺序存取设备磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备没有操作系统，没有数据管理软件用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据，程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户上机操作计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室一、人工管理阶段特点用户完全负责数据管理工作数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等数据完全面向特定的应用程序每个用户使用自己的数据，数据不保存，用完就撤
16、走数据与程序没有独立性程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变磁带的特点优点：廉价地存放大容量数据缺点：顺序访问；1%所需，100%访问计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室一、人工管理阶段访问数据2访问数据1访问数据n计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室人工管理阶段(续)v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：应用程序自己控制计算机学院数据库与软件工程实验室计算机学院数据库与软件工程实验室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应用程序数据集n.人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系计算机
