数据库概论与数据库管理系统

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1、1,数据库概论与数据库管理系统 Database Conspectus and Database Management System,教师：李弘 E-mail:,2,内容安排, 基础篇 第1章：数据库系统概述 第2章：关系数据库系统 第3章：Access 数据库管理系统及应用 第4章：SQL Server关系数据库管理系统 第5章: 数据库创建与管理 第6章: 数据表、视图 第7章: 数据查询 第8章: Transact-SQL编程及应用 设计篇 第11章：数据库系统开发应用实例（*）,3,教学资源与参考书（1）, 教学资源 数据库 原理与应用，东北大学出版社，2011.7 SQL Serve

2、r 2000/2005基础培训教程， 从零开始，人民邮电出版社数据库电子课件 参考书A First Course in Database Systems Jeffrey.D.Ullman, Jennifer Widom Dept. Of Computer Science Stanford University,4,教学资源与参考书（2）, 参考书 萨师煊，王珊，数据库系统概论，高等教育出版社 徐继锋 ，数据库应用基础，大连理工大学出版薛华成，管理信息系统，清华大学出版社 黄梯云，管理信息系统，高等教育出版社 用多媒体学SQL Server利用网络资源 书生、超星、Apabi教参,5,如何利用电

3、子资源,6,如何利用电子资源,7,如何利用电子资源,8,如何利用电子资源,9,如何利用电子资源,10,上机软件, 上机软件Microsoft AccessSQL Server 系列（2005/2000）Visual Basic (*),11,11,学习方式, 讲课采取极域平台授课的方法，结合实例讲解。每一部分都给出学习目标、掌握重点以及例题。启发式、讨论式、实践式 读书预习、复习 随堂练习掌握SQL语句和数据库系统的操作与应用。综合练习,12,考试成绩,平时成绩20%上机练习、出勤期末考试80%，笔试,13,教学目标,掌握数据库基础理论和基本操作 掌握 SQL常用命令 掌握数据库应用程序开发的

4、思路和技能(*),14,数据库概论与数据库管理系统 Database Conspectus and Database Management System,第一章 数据库系统概述,15,第一章 数据库系统概述,1.1 概述 1.2 数据库系统 1.3 数据模型,16,1.1 概述,1.1.1 数据库的地位1.1.2 四个基本概念1.1.3 数据管理技术的产生与发展,17,1.1.1 数据库的地位,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 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 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度

5、已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志数据库技术的产生和发展，大大推动了国家信息化程度的进展。,18,1.1.2 四个基本概念,数据(Data) 数据库(Database) 数据库管理系统(DBMS) 数据库系统(DBS),用SQL Server和VB开发了学生管理系统,19,一、数据 (Data),数据是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。这些符号可以是数字，也可以是文字、图形、声音、语言等。我们既可使用现有数据，也可生成更多的有用数据。在收集这些数据并对其进行分析时，将会产生相关信息 例如，超市管理者每隔一段时间（周、月）收集各品牌速冻饺子的销量，可得出哪个品牌最受欢迎的结论（规

6、律）。信息有助于我们预测和规划事件。在经营管理中，能够预测事件并对其进行规划来节省资金和时间,20,一、数据 (Data),数据是数据库中存储的基本对象 数据的定义 描述事物的符号记录 数据的种类 文字、图形、图象、声音 数据的特点 数据与其语义是不可分的，比如0和1,21,数据举例,学生档案中的学生记录 （李明，男，1992，江苏，计算机系，2010） 数据的形式不能完全表达其内容 数据的解释 语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间（毕业时间？） 解释：李明是个大学生，1992年出生，江苏人，2010年就读于计算机系,22,二、数据库 (DataBase),数据库 （Dat

7、aBase，简称DB） 数据库，顾名思义，是存放数据的仓库。只不过这个仓库是在计算机存储设备上，而且数据是按一定的格式存放的。所谓数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。,数据的物理独立性和逻辑独立性,23,数据库,人们收集并抽取出所需要的大量数据之后，应将其保存起来以供进一步加工处理，进一步抽取有用信息,24,数据库（举例）,25,数据库的作用,存储数据 提供检索或更改数据标准化的方法，将数据加工处理转化成有用的信息。 创建数据库可解决面向文件系统（数据冗余、独立

8、性差）的问题，从而能够简洁、快速、轻松地使用安全的数据系统。 数据库的关键是可以让我们存储数据，并在需要时可以方便地修改和检索数据，获取信息,26,数据库的特征,数据按一定的数据模型组织、描述和储存 数据资源能够共享 冗余度较小 数据独立性较高 易扩展,27,三、数据库管理系统 (DBMS),什么是DBMS 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件;既操纵管理数据库的软件。常见的数据库管理系统有 Microsoft SQL Server、Access、Visual FoxPro或Oracle、 Sybase、

9、DB2（IBM）。 DBMS的用途 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据,28,DBMS的主要功能,数据定义功能提供数据定义语言 (Data Definition Language，简称DDL)定义数据库中的数据对象 数据操纵功能提供数据操纵语言 (Data Manipulation Language，简称DML) 操纵数据实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改),29,DBMS的主要功能,数据库的运行管理（由DBMS统一管理）保证数据的安全性(Data Control Language，简称 DCL),数据控制语言多用户对数据的并发使用发生故障后的系统恢复数据的完整性指数据在数

10、据库中逻辑上的一致性与准确性，如域完整性（列）、实体完整性（行）、参照完整性（主表与从表）例如：避免数据类型输入错误 避免数据值输入错误（有效性检查）,30,DBMS的主要功能,数据库访问语言和应用程序编程接口客户/服务器（C/S）模式的数据库开发系统客户应用程序和服务器管理程序各负其责，相互协同地为同一个应用服务。比如：客户应用程序：使用 VB 开发 ; 后台数据库管理系统：使用 SQL Server 。,31,四、数据库系统 (DBS),什么是数据库系统 数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。数据库系统的构成 由数据库、数据库管理

11、系统、应用开发工具、应用系统、数据库管理员（DBA）和用户组成。,32,数据库系统,数据库系统构成图示,33,1.1.3 数据管理技术的产生和发展,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 数据管理技术的发展过程 人工管理阶段(40年代中-50年代中) 文件系统阶段(50年代末-60年代中) 数据库系统阶段(60年代末-现在) 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,34,一、人工管理,时期 40年代中-50年代中 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只有纸带、卡片、磁带 软件水平 没有操作系统,35,一、人工管理

12、,特点 数据的管理者：应用程序，数据不保存。数据主要是用于科学计算的，数据输入用完后就撤走，因此不需要长期保存 应用程序管理控制数据 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,36,应用程序与数据的对应关系 (人工管理),各程序的数据处理分别由程序员设计，数据与程序不可分割，数据大量重复，不能共享。,37,二、文件系统,时期 50年代末-60年代中 产生的背景 应用需求 科学计算、信息管理 硬件水平 磁盘、磁鼓直接存取存储设备 软件水平 有文件系统（操作系统中专门用于 数据管理）,38,二、文件系统,特点 数据可长期保存 文件系统管理数据（

13、文件系统把数据组织成独立的数据文件，通过文件名访问文件，在文件内部，以记录的形式描述和存储数据。） 数据的共享程度：共享性差、冗余度大 数据的结构化：记录内有结构,记录间无联系 数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序,39,应用程序与数据的对应关系 (文件系统),文件系统将程序和数据分离开来 多个应用程序之间可以共享一个或多个数据文件 （文件级共享）,40,文件系统中数据的结构,记录内有结构。 数据的结构是靠程序定义和解释的。 文件间是独立的，数据整体无结构。 数据的最小存取单位是记录。,41,三、数据库系统,时期 60年代末以来 产生的背景 应用背景 大规模全面、系统的管

14、理数据 硬件背景 大容量磁盘直接存取存储设备 软件背景 有数据库管理系统 处理方式 支持分布处理,42,三、数据库系统,特点 数据的管理者：DBMS 数据的共享程度：共享性高（面向所有用户） 数据的独立性：物理独立性和逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化（最大特点，关系数据库） 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制,43,应用程序与数据的对应关系,44,数据高共享性的好处,降低数据的冗余度，节省存储空间 避免数据间的不一致性 使系统易于扩充,45,数据独立性,物理独立性 指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性 指用户的

15、应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。,46,数据结构化,整体数据的结构化是数据库的主要特征之一。数据库中实现的是数据的真正结构化 数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。 数据的最小存取单位是数据项。,47,DBMS对数据的控制功能,数据的安全性（Security）保护 使每个用户只能按指定方式使用和处理指定数据，保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。 数据的完整性（Integrity）检查 将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。 并发（Concurrency）控制 对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰

16、而得到错误的结果。 数据库恢复（Recovery） 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。,48,1.3 数据模型,1.3.1 数据模型及其组成要素1.3.2 概念模型1.3.3 逻辑模型,49,1.3.1 数据模型及其组成要素,在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟 数据模型应满足以下方面要求 能比较真实地模拟现实世界，容易为人所理解 便于在计算机上实现,50,一、数据模型的三个不同层次（分类）,(1) 概念数据模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。 (2) 逻辑数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。 (3) 物理数据模型 面向计算机系统内部，数据最底层的抽象，描述数据在磁盘的存储方式和方法,