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1、计算机学院数据库与软件工程实验室 An Introduction to Database Systems 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 School of Computer Science and Technology ，HUST 2016 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
2、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工程实验室 教材及参考书(2) 上机软件 SQL Server 2008/2012/2014/2* Oracle 10g/11g/12c /* 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）
3、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，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
4、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 An Introduction to Datab
5、ase Systems 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
6、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) 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
7、、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 (0005794, 601, 周 济, 1, 1946.08.26, 01) (工号, 部门编号,姓名,性
8、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
9、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、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
10、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 数据库的基本特征 数据按一定的数据模型组织
11、、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DBMS v 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 v DBMS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
12、机学院数据库与软件工程实验室 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
13、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（Database System，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
14、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
15、(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
