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1、第四章数据库技术 数据库技术 1 数据库发展史 定义 数据库 按照数据结构来组织 存储和管理数据的仓库 1 数据库发展史 发展阶段 人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段高级数据库阶段 1 数据库发展史 发展阶段 人工管理阶段 20世纪50s中期以前没有软件支持 程序员直接管理数据 数据保存在处理程序中或随程序执行人机交互地输入 数据处理后将结果输出 最后数据和程序占据的内存空间被一起释放 只有程序文件的概念 数据的组织方式由程序自行设计和安排 问题 数据不保存 应用程序管理数据 数据不共享 数据没有独立性 1 数据库发展史 发展阶段 文件系统阶段 文件管理阶段50s中期到60s中期当时条件
2、出现了磁盘 磁鼓等 操作系统提供了文件系统管理数据 数据以文件方式存储 对数据操作就是对相应文件操作 优点 数据可以保存 以文件系统管理数据 数据不属于某个特定程序 可以重复使用 即具有共享性 具有一定的独立性 对程序的依赖减弱 缺点 数据冗余大 独立性不好 编程不方便 不支持并发访问 1 数据库发展史 发展阶段 数据库系统阶段 数据库系统阶段60s后期数据库技术的出现标志着数据资源管理进入数据库阶段 数据库系统的出现 使数据管理进入了一个新阶段 由于使用数据库管理系统来专门管理数据 实现了数据与程序的真正独立性 并且最大限度地降低了数据的冗余度 充分实现数据在不同应用中的共享 且能并发地使用
3、数据 对数据的安全保密和完整性也有了保证措施 1 数据库发展史 发展阶段 高级数据库阶段 数据仓库分布式数据库 数据库技术 2 数据 数据 记录客观事物的可鉴别的符号 包括数字 符号 文字 图形等 级别 位 字节 数据项或字段 记录 文件 数据库 数据仓库 2 数据 数据结构 数据结构 数据的组织形式或数据之间的联系 如果用D表示数据 用R表示数据对象之间存在的关系集合 则将DS D R 称为数据结构 例如 设有一个电话号码簿 它记录了n个人的名字和相应的电话号码 为了方便地查找某人的电话号码 将人名和号码按字典顺序排列 并在名字的后面跟随着对应的电话号码 这样 若要查找某人的电话号码 假定他
4、的名字的第一个字母是Y 那么只须查找以Y开头的那些名字就可以了 该例中 数据的集合D就是人名和电话号码 它们之间的联系R就是按字典顺序的排列 2 数据 数据结构 数据结构包括数据的逻辑结构和物理结构 前者指数据元素间的逻辑联系 后者指数据元素及其关系在计算机内存储的表示 前者是面向用户的 后者是面向存储设备的 逻辑结构 线性结构 线性表 栈 队列 串和数组 非线性结构 树形结构和图形结构 物理结构 顺序存储 链接存储 索引存储和散列存储 同一种逻辑结构 以不同方式存储 可以得到不同的数据物理结构 例如 线性表以顺序存储方式存储 得到顺序表 以链接方式存储 可以得到链表 2 数据 文件 文件 为
5、了某一特定目的形成的同类记录的集合 是数据库的基础 数据库太大 主存有限 某一特定时间 只需要数据库的一小部分数据 为了某个特定应用目的才会被程序存取 数据库技术 3 3 数据库设计 设计步骤 需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计 3 数据库设计 需求分析 了解组织机构情况 为分析信息流做准备 了解各部门业务情况 调查各部门输入和使用的数据及处理数据的方式与算法 确定数据库的信息组成及计算机系统应实现的功能 3 数据库设计 概念结构设计 学分 成绩 3 数据库设计 逻辑结构设计 逻辑结构设计 将概念数据模型转换为所选用的DBMS所支持的逻辑数据模型 然后进行数据的规范化处理 1 E R
6、图中每个实体 都相应转换为一个关系 并确定主关键字 2 对于E R图中联系 联系方式不同 处理方法不同 1 1联系 联系本身无属性 在任意方关系中加入对方主键均可 厂长 厂长号 厂号 姓名 年龄 工厂 厂号 厂名 地点 或 厂长 厂长号 姓名 年龄 工厂 厂号 厂长号 厂名 地点 1 N联系 将 1 方的主键纳入 n 方实体对应的关系中 同时将联系的属性也一并纳入 n 方关系中 仓库 仓库号 地点 面积 产品 货号 品名 价格 仓库号 数量 M N联系 对联系单独建立关系 用来联系双方 学生 学号 姓名 性别 助学金 课程 课程号 课程名 学时数 学习 学号 课程号 成绩 数据完整性 实体完整性 参照完整性 用户自定义完整性 三范式 1971codd提出的 3 数据库设计 物理结构设计 物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法 以获得数据库的最佳存取效率 库文件的组织形式存储介质的分配存取路径的选择
