数据库技术1

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1、大学计算机基础,第 4 讲 数据库技术基础,网络与计算中心基础教研室,2,本章教学目标,数据库能做什么？什么是数据库?数据库系统的基本概念数据模型如何设计和使用数据库 ?,网络与计算中心基础教研室,3,高考数据分析：数据的存储,数据量2011年全国933万，湖北48.5万Excel2003: 列数最多256列,行数最多 65536行 数据库存储 关系数据库，二维表,网络与计算中心基础教研室,4,高考数据分析：数据的存储,假如每个考生的信息如下： 考号、姓名、性别、类别、语文、数学、外语、综合，类别分为文理科 则所有考生的数据就构成一个二维表，如图：,网络与计算中心基础教研室,5,Access中

2、可以用一条语句实现：SELECT 考号, 类别, 语文+数学+外语+综合 AS 总分INTO aaaFROM 高考成绩表;,高考数据分析：求每个人的总分,网络与计算中心基础教研室,6,高考数据分析：求出一分一段结果,使用如下命令对上面的表进行统计。SELECT 总分, count(*) AS 人数FROM aaaWHERE 类别=1GROUP BY 总分ORDER BY 总分 DESC;,网络与计算中心基础教研室,7,本章教学目标,数据库能做什么？什么是数据库?数据库系统的基本概念数据模型如何设计和使用数据库 ?,网络与计算中心基础教研室,8,1 数据库系统的基本概念,数据、信息与数据处理 D

3、BS/DBMS/DB,网络与计算中心基础教研室,9,种类：数字、文字、图形、图像、声音,特点：数据与其语义是不可分的,记录： 相关数据有序的组合。 计算机中表示/存储数据的格式。,数据、信息和数据处理,什么是数据（Data）? 描述事物的符号,信息是数据的内涵，数据是信息的载体,什么是信息（Information）? 信息是有一定含义的、经过加工处理的、有价值的数据。 数据经过处理仍然是数据，只有经过解释后才有意义，才成为信息。,网络与计算中心基础教研室,10,收集、存储 加工、分类检索、统计 传递、输出,数据,数据、信息和数据处理,信息,什么是数据处理？ 将数据转换成信息的过程,网络与计算中

4、心基础教研室,11,信息： 你是：理工科学生 你是否对计算机感兴趣：只是想上网 上大学前你的计算机应用程度：会使用一些简单的常用软件比如office 如果在学校网站上有关于教学资料，你会去看吗？：会 你认为大学计算机基础教学是为了：应用,数据 1.A 2.B 3.C 4.A 5.A,数据、信息和数据处理,数据处理,网络与计算中心基础教研室,12,数据的安全性、可靠性、完整性问题？ 处理大批量数据？ 数据文件的共享？ ,利用前面学习的文件系统（如：Excel）不能得以很好的解决。 ？有没有更好的解决方案,数据库系统,数据、信息和数据处理,网络与计算中心基础教研室,13,数据库方式 1963年6月

5、，美国的系统开发公司（一个军事机构）召开了一个题为“计算机中心数据库开发与管理”的研讨会，正式提出数据库（Data Base）一词，从而引发了数据管理新技术-数据库的研究,数据库管理技术,网络与计算中心基础教研室,14,第一件事是美国IBM公司1968年研制成功、1969年正式推出商品化的层次数据库管理系统IMS（Information Management System）； 第二件事是美国CODASYL组织（Conference On Data Systems Language）1969年公布的DBTG（Database Task Group）报告，提出网络数据库系统的标准术语和一般体系结构

6、规范； 第三件事是自1970年起，E.F.Codd发表的一系列具有创新意义的论文，奠定了关系数据库的理论基础。,数据库管理技术,网络与计算中心基础教研室,15,DB,数据库设计员,数据库系统(DBS)的组成,DBS指在计算机系统中引入数据库后的系统,计算机平台 数据库（DB，Database） 数据库管理系统（DBMS） 数据库应用系统（DBAS） 用户 应用程序设计员 终端用户 数据库管理员DBA,网络与计算中心基础教研室,16,数据库系统(DBS)的组成,计算机平台 数据库（DB，Database） 数据库管理系统（DBMS） 数据库应用系统（DBAS） 用户 应用程序设计员 终端用户 数

7、据库管理员DBA,DBS指在计算机系统中引入数据库后的系统,网络与计算中心基础教研室,17,存放数据的仓库。,数据按一定的数据模型组织、描述长期存储； DB中的数据不是孤立的，是相互关联的。 为多个用户共享。,特点: “一小” ：冗余度小。 “三性” ：共享性、独立性、完整性。,什么是数据库（DataBase,DB）,DB数据库,网络与计算中心基础教研室,18,创建DB 收集数据并将其有组织地存储在DB中 高效地处理应用这些数据，提供以DB为基础的各种应用服务,科学的组织与存储数据 高效的维护与获取数据,DBMS数据库管理系统,什么是数据库管理系统（DBMS）? 位于用户程序与操作系统之间的一

8、层数据处理软件,网络与计算中心基础教研室,19,DBAS数据库应用系统,网络与计算中心基础教研室,20,DBAS数据库应用系统,网络与计算中心基础教研室,21,将用户的选择写入已定义好的数据库表中 从表中读取数据，分别统计出A,B,C,D选项所占比例。 将统计结果显示在页面上,单击提交按钮后发生了什么？,DBAS数据库应用系统,网络与计算中心基础教研室,22,DB/DBMS/DBAS,数据库应用系统（DBAS）是基于数据库建立的一个应用，如前面的调查问卷系统,数据库（DB）是数据的载体,数据库管理系统（DBMS)是用来创建数据库的软件,网络与计算中心基础教研室,23,常见的DBMS,Micro

9、soft Access数据库管理系统 Microsoft SQL Server数据库管理系统 Sybase数据库管理系统 DB2 数据库管理系统 Oracle数据库管理系统,网络与计算中心基础教研室,24,应用程序,DBMS,ACCESS,SQL SERVER,ORACLE,DB2,SQL命令,数据库,Sybase,单机版 VB Powerbuilder Delphi,网络版 PHP ASP JSP,常见的应用开发工具,数据库引擎,网络与计算中心基础教研室,25,2 数据模型,概念模型/数据模型 关系模型,网络与计算中心基础教研室,26,信息： 你是：理工科学生 你是否对计算机感兴趣：只是想上

10、网 上大学前你的计算机应用程度：会使用一些简单的常用软件比如office 如果在学校网站上有关于教学资料，你会去看吗？：会 你认为大学计算机基础教学是为了：应用,数据 1.A 2.B 3.C 4.A 5.A,数据、信息和数据处理,数据处理,网络与计算中心基础教研室,27,现实世界 事物 特征 全体关联,计算机世界 记录 数据项文件 数据模型,信息世界 实体 属性 实体集 联系,概念模型,抽象,数据模型,数据模型,转化,然后再进一步把信息世界中的数据模型转化为可以在计算机中实现的、最终支持数据库系统的数据模型。,首先要把现实世界抽象为信息世界，并建立信息世界中的数据模型（概念模型）,网络与计算中

11、心基础教研室,28,按用户的观点来对数据和信息建模 描述实体的存在及联系 主要用于数据库(DB)设计,实体：客观存在并可相互区分的事物。,属性：实体所具有的特性。,码（关键字）： 唯一标识实体的属性集。,域： 某个属性的取值范围。,我叫张琳， 生于湖北恩施， 身高1米62，,我的学号是 1010101,你猜我是 男生还是女生？,概念模型,网络与计算中心基础教研室,29,概念模型,张琳，女，1990年11月10日出生于湖北恩施，身高1米62，体重54kg，于2010年9月进入华中科技大学学习，所属院系计算机学院，所属专业计算机应用，所属班级1001班，学号1010101,实体,属性2，域=(男，

12、女),属性1,属性&码,网络与计算中心基础教研室,30,实体集： 同型实体的集合,实体型：具有相同属性的实体(具有相同的特征和性质),联系： 实体之间及其内部的联系。,我们是工人,我们是农民,我是老师,我们是学生,我叫王涛,我叫张琳,我们是华科大同学,概念模型,网络与计算中心基础教研室,31,概念模型的表示方法 实体-联系方法(E-R方法) 实体型：用矩形表示，框内写明实体名。 属性：用椭圆表示，并用无向边和相应实体相连 联系：用菱形表示，框内写明联系名，并用无向边和有关实体相连，边旁标明联系的类型。,概念模型,网络与计算中心基础教研室,32,实体间的联系方式 实体内部的联系：各属性间的联系。

13、 实体间的联系：一对一、一对多、多对多,? : ?,1,1,1 : 1,1 : n,1,n,概念模型,网络与计算中心基础教研室,33,实体间的联系方式 实体内部的联系：各属性间的联系。 实体间的联系：一对一、一对多、多对多,概念模型,1,n,n,1,m : n,网络与计算中心基础教研室,34,概念模型,网络与计算中心基础教研室,35,现实世界 事物 特征 全体关联,计算机世界 记录 数据项文件 数据模型,信息世界 实体 属性 实体集 联系,概念模型,抽象,数据模型,数据模型,转化,然后再进一步把信息世界中的数据模型转化为可以在计算机中实现的、最终支持数据库系统的数据模型。,首先要把现实世界抽象

14、为信息世界，并建立信息世界中的数据模型（概念模型）,网络与计算中心基础教研室,36,数据模型,是对客观事物及其联系的数据描述 用于DBMS的实现，是概念模型的数据化,目前成熟的数据模型 面向记录的模型 层次模型：以“树结构”表示数据之间的联系 网状模型：以“图结构”表示数据之间的联系 关系模型：以“二维表”表示数据之间的联系 面向对象的模型,网络与计算中心基础教研室,37,关系模型,关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的，主要特征是用二维表格表达实体,张琳，女，1990年11月10日出生于湖北恩施，身高1米62，体重54kg，于2010年9月进入华中科技大学学习，所属院系计算机学院，所属专业

15、计算机应用，所属班级1001班，学号1010101,网络与计算中心基础教研室,38,关系模型,元组 二维表中每一行称为一个元组 在文件中对应一个纪录,关系模型的基本假定是所有数据都表示为数学上的关系，其主要特征是以记录组或二维数据表的形式组织数据。,网络与计算中心基础教研室,39,关系模型,属性,属性 二维表中每一列称为一个属性 每一列有个属性名 行和列的交叉位置是属性值 域 属性的取值范围,关系模型的基本假定是所有数据都表示为数学上的关系，其主要特征是以记录组或二维数据表的形式组织数据。,网络与计算中心基础教研室,40,关系模型,关系(Relation)：一个关系对应一张二维表 关系模式：对

16、关系的描述 关系名(属性1，属性2，属性n),学生(学号，姓名，性别，外语语种，班级编号号),网络与计算中心基础教研室,41,关系模型,关系模型:由若干个关系模式组成的集合 关系数据库是表(关系)的集合,概念模型：E-R模型,学生,课程,选课,授课,教师,网络与计算中心基础教研室,42,关系模型的特点,特点 每一列不可再分 同一关系中属性(字段)不允许重名 关系中不允许有完全相同的元组 关系中交换任意两行的位置不影响数据的实际含义 关系中交换任意两列的位置不影响数据的实际含义,网络与计算中心基础教研室,43,网络与计算中心 基础教研室,第43/ 65页,关系模型,网络与计算中心基础教研室,44,关系模型,在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用关系来表示,概念模型：E-R模型,学生,课程,选课,授课,教师,网络与计算中心基础教研室,45,候选键 关系中用来惟一标识一个元组的属性或属性组 主键 从候选键中指定一个用来标识元组,关系模型,