一数据模型与数据库系统

《一数据模型与数据库系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一数据模型与数据库系统（117页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、数据库理论及应用 内蒙古工业大学 信息工程学院 王海凤 1 教材及参考书 v数据库系统基础 高级篇（第5版） 人民邮电出版社 v李建中：数据库系统原理教程（第二版） v数据库系统概念，Abraham， Silberschatz等著，杨冬 青译，机械工业出版社 v萨师煊，王珊：数据库系统概论， 高等教育出版社 v王能斌：数据库系统原理教程（上、下），电子工业出版 社 2 什么是数据库 v20世纪60年代开始，经历3代演变 第一代：层次和网状数据库系统 第二代：关系数据库系统 前两代：源于商业事务处理（银行、飞机定 票） 新数据库应用：工程数据库应用、地理信息 系统、多媒体信息系统、科学与统计数据

2、库 第三代：支持Internet/Web应用。 3 数据库技术发展趋势 v数据库行业的一个趋势就是快速数据库管理 系统的版本更新 v下一个巨大的趋势就是:复杂度 。这个趋势 是被新版本中所有新的特性和功能所带来的 v异构也是一个问题 v另一个达成共识的趋势就是正在不断加强的 网络上的数据 ，现代的支持网络的数据库管 理系统支持Java，.NET，XML，以及其他 一些网络技术。 4 Microsoft Access 2000*Microsoft Access 2000* Microsoft SQL Server 2000*Microsoft SQL Server 2000* Oracle8i,

3、 9i, 10g,11gOracle8i, 9i, 10g,11g DB2, InformixDB2, Informix SybaseSybase foxprofoxpro OpenSourceOpenSource MySQLMySQL PostgreSQLPostgreSQL* * 产品产品与工具与工具 5 Microsoft Visual Studio 6.0Microsoft Visual Studio 6.0 VB*, VCVB*, VC Microsoft Visual Studio .NETMicrosoft Visual Studio .NET C#*, C#*, VB.netV

4、B.net, , VC.netVC.net Boland DelphiBoland Delphi BolandBoland C+ BuilderC+ Builder BolandBoland JBuilderJBuilder 产品与产品与工具工具 6 几种主要数据库管理系统 vDB2、INFORMIX vORACLE vSYBASE vSQL SERVER 7 学习目的 v掌握数据库系统的基本概念 v理解数据库技术的原理和技术 v掌握数据库系统的设计和开发方法 v了解数据库技术的发展方向 v能熟练使用1-2种主流数据库管理系统 8 教学内容安排（1） 第一部分：数据库理论 第一章：数据模型与数

5、据库系统 第二章：SQL 第三章：关系数据理论 第四章：数据库设计 第五章：事务处理技术 9 教学内容安排（1） 第二部分：数据库应用 第六章：XML技术和ORACLE介绍 云计算简介 10 教学内容安排(2) 第三部分：数据库新技术 第七章：数据挖掘与数据仓库 第八章：面向对象与对象关系数据库 第九章：分布式数据库 第十章：并行数据库 第十一章： WEB数据库 11 第一部分：数据库理论 第一章 数据模型与数据库系统 12 利用你的数据库方面的知识思考几个 问题 u你接触过哪些商用的数据库管理系统产品 ？会使用哪些工具？会使用数据库语言的 哪些命令？会实现哪些功能？ u根据你对数据库系统知识

6、的理解及实际经 验，你觉得商用数据库系统产品应该提供 哪些功能？ u数据库系统的体系结构、组成与特点? u关系模型的三要素? u数据库的三级模式如何支持程序与数据的 逻辑独立性与物理独立性？ 13 第一章 数据模型与数据库系统 1.1 数据库技术的研究意义 1.2 数据库系统结构及组成 1.3 数据模型 1.4 数据库技术的研究领域及发展 趋势 1.5 关系数据库系统 14 引言 v1963年，美国Honeywell公司的IDS（Integrated Data Store）系统投入运行，揭开了数据库技术的序幕 。 v20世纪70年代是数据库蓬勃发展的年代，网状系统和层 次系统占据了整个数据库商

7、用市场，而关系系统仅处于实 验阶段。 v20世纪80年代，关系系统由于使用简便以及硬件性能的 改善，逐步代替网状系统和层次系统占领了市场。 v20世纪90年代，关系数据库已成为数据库技术的主流。 v进入21世纪以后，无论是市场的需求还是技术条件的成 熟，对象数据库技术、网络数据库技术的推广和普及已成 定局。 15 1.1 数据库技术的研究意义 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用于数据挖掘和知识提取。 v是信息科学和其他相关科学的基础 16 1.1 数据库技术的研究意义（ 续) v数据库应用领域 电子商务、网上购物 电子政务 MIS (Manag

8、ement Information System，管理信息系统) OA (Office Automation，办公自动化系统，网上办公) DSS (Decision Support System，决策支持系统) GIS (Geography Information System，地理信息系统) 17 v数据库应用领域（续） ERP （Enterprise Resources Planning，企业资源计划 ） DW (Data Warehouse，数据仓库、数据挖掘） 远程教育系统 计算机辅助设计 网络中动态数据库 移动数据库(无线技术、移动通信、GPS、嵌入式控制设 备) 18 1.1 数据

9、库技术的研究意义 （续) v市场前景 无所不在的数据管理 Everything Over DB? 19 第一章 数据模型与数据库 系统 1.1 数据库技术的研究意义 1.2 数据库系统的结构及组成 1.3 数据模型 1.4 数据库技术的研究领域及发展 趋势 1.5 关系数据库系统 20 1.2 数据库系统的结构及组 成 21 v数据库的特征 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 22 学号姓名 性别 系别 年龄 住址 出身 学位 学分 补贴 学籍科 房产科 人事科 劳资科 23 数据库 用户 应用系统 应用开发工具 DBMS 操作系统 数

10、据库管理员 DBA 数据库系统构成 应用程序员 JB,VB,VC DELPHI Oracle,Db2, Sybase, SQL Server, Informix 24 D B S 的 全 局 结 构 25 硬件 操作系统 DBMS 应用软件开发工具 应用系统 数据库系统地位 26 DBA的职责 定义数据库 定义存取方法和存储结构 授予用户不同的等级权限 规定完整性的约束条件 作为一个中介和用户进行交互 监视系统的运行并对请求做出相应的反应 。 27 v安装和升级数据库服务器（如Oracle 、Microsoft SQL server），以及应 用程序工具监控和优化数据库的性能。 v 制定数据库

11、备份计划，灾难出现时对 数据库信息进行恢复 v维护适当介质上的存档或者备份数据 备份和恢复数据库 v联系数据库系统的生产厂商，跟踪技术 信息 28 数据库系统的结构 数据库 内模式 模 式 外模式2外模式3外模式1 应用A应用B应用C应用D应用E 外模式/模式映象 模式/内模式映象 29 数据和程序的相互独立性 数据和使用它的程序之间不存在相互依赖关系。数据的逻辑 结构、存储结构和存取方法等不随应用程序的改变而改变 ，反之亦然。数据的独立性实质是数据库三种模式（模式 、内模式和外模式）之间的独立性。数据独立性分两种： 物理独立性：指数据的物理结构（即存储结构）的改变，如物 理存储设备的改变、位

12、置和存取方法的改变，不影响数据库的逻辑 结构，也不引起应用程序的修改。 逻辑独立性：指数据库逻辑结构的改变，如修改数据定义、改 变数据之间的关系，无需修改原来的应用程序。 30 数据库系统的体系结构 单用户数据库系统 DB 31 1. 单用户数据库系统 v整个数据库系统(应用程序、DBMS、 数据)装在一台计算机上，为一个用户 独占，不同机器之间不能共享数据 v早期的最简单的数据库系统 32 数据库系统的体系结构 主从式数据库系统 主机 DB 终端 终端 终端 终端 DBMS 应用程序 33 2. 主从式结构的数据库系 统 v一个主机带多个终端的多用户结构 数据库系统，包括应用程序、DBMS、

13、 数据，都集中存放在主机上，所有处理任 务都由主机来完成 各个用户通过主机的终端并发地存取数 据库，共享数据资源 34 主从式结构的数据库系统 v优点 易于管理、控制与维护 v缺点 当终端用户数目增加到一定程度后，主 机的任务会过分繁重，成为瓶颈，从而使 系统性能下降 系统的可靠性依赖主机,当主机出现故 障时，整个系统都不能使用 35 数据库系统的体系结构 C/S应用模式 网络服务器 DB 客户机 客户机 客户机 客户机 应用程序 应用程序 应用程序 应用程序 应用程序 36 3CS结构的数据库系统 v客户服务器 v把DBMS功能和应用分开 网络中某个（些）结点上的计算机专门 用于执行DBMS

14、功能，称为数据库服务器 ，简称服务器 其他结点上的计算机安装DBMS的外围 应用开发工具，用户的应用系统，称为客 户机 37 客户服务器数据库系统的种 类 v集中的服务器结构 一台数据库服务器，多台客户机 v分布的服务器结构 在网络中有多台数据库服务器 分布的服务器结构是客户服务器与分 布式数据库的结合 38 客户服务器结构的优点 v客户端的用户请求被传送到数据库服务 器，数据库服务器进行处理后，只将结 果返回给用户，从而显著减少了数据传 输量 v数据库更加开放 客户与服务器一般都能在多种不同的硬 件和软件平台上运行 可以使用不同厂商的数据库应用开发工 具 39 客户服务器结构的缺点 v“胖客

15、户”问题： 系统安装复杂，工作量大 应用维护困难，难于保密，造成安全性 差 相同的应用程序要重复安装在每一台客 户机上，从系统总体来看，大大浪费了系 统资源 系统规模达到数百数千台客户机，它们 的硬件配置、操作系统又常常不同，要为 每一个客户机安装应用程序和相应的工具 模块，其安装维护代价便不可接受了 40 数据库系统的体系结构 B/S应用模式 网络服务器 DB 客户机 客户机 客户机 客户机 应用程序 浏览器 浏览器 浏览器 浏览器 Web DBMS 41 浏览器/应用服务器/数据库服务器结 构 vB/S v客户端： 浏览器软件、用户界面 浏览器的界面统一，广大用户容易掌握 大大减少了培训时

16、间与费用 v服务器端分为两部分： Web服务器、应用服务器 数据库服务器等 大大减少了系统开发和维护代价 能够支持数万甚至更多的用户 42 数据库系统的体系结构 分布式数据库系统 DB 43 4. 分布式结构的数据库系 统 v数据库中的数据在逻辑上是一个整体， 但物理地分布在计算机网络的不同结点 上 网络中的每个结点都可以独立处理本地 数据库中的数据，执行局部应用 同时也可以同时存取和处理多个异地数 据库中的数据，执行全局应用 44 分布式结构的数据库系统 v优点 适应了地理上分散的公司、团体和组织 对于数据库应用的需求 v缺点 数据的分布存放给数据的处理、管理与 维护带来困难 当用户需要经常访问远程数据时，系统 效率会明显地受到网络传输的制约 45 第一章 数据模型与数据 库系统 1.1 数据库技术的研究意义 1