第1章--数据库基础140p

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1、Access数据库基础与应用,手机：13588435893 校园网 600+ 我的邮箱: wuhm 答疑：理四-308,考试成绩构成：,上课: 2学时/周+上机: 2学时/周= 3 学分 期中+期末考试（ 15% +60%） 平时成绩（15%）BB平台测验、上课作业、上机作业、上机测验 期末大作业（10%） 点名到扣 每迟到2 次扣1分,每旷课一次扣1分。请假要有正规假条。点名情况及时反馈到点名系统中。 旷课1/3不允许参加期末考试。上课时请把手机静音、收起来！,身边的数据库 你的身份证或户籍信息存储在居民信息管理中心的数据库中； 你的手机或电话信息存储在移动或电信公司的信息管理中心的数据库

2、中； 你的银行（信用）卡信息存储在银行信息管理中心的数据库中； 你订购车票、机票或酒店时，这些信息有相应的数据库存储和处理； 你到图书馆去查阅书籍时，已经不需要翻阅书籍目录卡片了，而是通过相应的计算机软件直接搜索，但你所搜索的信息也有相应的数据库支持的； 你的网聊QQ号或邮箱帐号信息存储在网站信息管理中心的数据库中； 你上网购物交易的信息存储在各个网站的后台信息管理中心的数据库中； 如果你学生，你的学籍信息存储在学校学籍信息管理中心的数据库中； 如果你是在职人员，你的职工信息存储在单位信息管理中心的数据库中；,什么是数据库,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

3、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已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志,第1章 数据库基础,教学目标,掌握数据库系统的特点； 掌握数据模型的概念； 掌握关系数据库的基本概念及关系运算； 掌握关系数据库的规范化及完整性概念。,双语课堂 C,重点与难点：数据模型、关系运算、关系的规范化及完整性描述,1.1 数据库技术的产生于发展,1.1.1 数据与数据处理,数据: 描述事物的符号记录,用一定 方式记录下来的客观事物的特征。 数据的种类 文字、图形、图像、声音,文字的表示: A 0100 0001 啊 1

4、0110000 1100001 a 0110 0001 我 11001110 1000010,声音数字化的原理,一分钟立体声（两条音波曲线）高质量音乐（采样频率44.8KHz /秒 每次采样用16位保存）的存贮空间为： 2*44800*60*2=10,752,000（字节）,时间,11111111,00000000,时间间隔,图形数字化的原理,8cm*12cm的照片，每cm有200个点，每个点用3个字节表示颜色，则存贮空间为： 8*200*12*200*3=11,520,000（字节）,数据与信息举例学生档案中的学生记录（李明，男，1992，江苏，计算机系，2010）数据的解释语义：学生姓名、

5、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间解释：李明是个大学生，1992年出生，江苏人，2010年考入计算机系,原始数据 有用的信息例如：学生入学数据 学生档案,数据处理系统,学生数据处理,信息:有意义的数据；可被感受的声音、文字、图像、符号等所表示的某一特定事物的知识、情况和消息。 信息与数据的关系:信息依赖于数据而存在；数据是记载、表达、传递信息的工具。,14,数据处理：是指将数据转换成信息的过程，数据收集、转换、组织、输入、检索、合并、计算更新、存储、输出。,决策,信息,活动,数据,1.1.2. 数据管理技术的发展过程,1. 人工管理阶段(50年代中期以前) 这一阶段计算机主要用于科学计算

6、。 硬件中的外存只有卡片、纸带、磁带，没有磁盘等直接存取设备。 软件只有监控程序，没有操作系统和管理数据的软件。,处理同一批数据，但是程序之间没有共享数据,人工管理阶段的特点如下： 1. 数据不保存 因为当时计算机主要用于科学计算，对于数据保存的需求尚不迫切。 2. 数据不具有独立性 程序依赖于数据，如果数据的类型、格式、或输入输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，必须对应用程序做出相应的修改。 3. 数据不共享 数据是面向程序的，一组数据只能对应一个程序。 多个应用程序涉及某些相同的数据时，也必须各自定义，因此程序之间有大量的冗余数据。,数据不保存数据与程序不可分割,数据不具有独立性数据冗余

7、 ,数据不共享,2. 文件管理阶段（50年代后期至60年代中期）特点：,程序和数据分开存储 通过文件名访问数据文件 数据具有一定的共享性,数据来自同一个文件E:data.dat，实现了数据共享。,文件管理数据的特点如下： 1.程序和数据分开存储，数据以文件形式可长期保存下来 用户可随时对文件进行查询、修改和增删等处理。 2.通过文件名访问数据文件，文件系统对数据的存取进行管理 程序员只与文件名打交道，不必明确数据的物理存储，大大减轻了程序员的负担。 3.程序和数据分开存储，程序与数据间有一定独立性 由专门的软件即文件系统进行数据管理，程序和数据间由软件提供的存取方法进行转换。,文件系统的缺陷：

8、数据共享性较差。在文件系统中，文件仍然面向应用，当不同文件具有相同数据时，须建立各自的文件，而不能共享数据，致使数据的冗余度大。 数据的独立性差。数据结构发生改变时，需要修改应用程序和文件结构的定义；应用程序的改变也会改变数据结构，文件系统仍然是一个无结构的数据集合。 数据之间联系较弱，易造成数据的不一致。由于相同数据的重复存储、各自管理，在进行更新操作时，容易造成数据的不一致性。,3. 数据库管理阶段（60年代末开始） 60年代后期，计算机应用于管理的规模更加庞大，数据量急剧增加； 硬件方面出现了大容量磁盘，使计算机联机存取大量数据成为可能； 硬件价格下降，而软件价格上升，使开发和维护系统软

9、件的成本增加。 文件系统的数据管理方法已无法适应开发应用系统的的需要。 为解决多用户、多个应用程序共享数据的需求，出现了统一管理数据的专门软件系统，即数据库管理系统。,3. 数据库管理阶段 特点：,以数据库的形式保存数据 数据和程序之间彼此独立 按一定的数据模型组织数据使用数据库管理系统,26,数据库系统阶段,4. 新型数据库系统,面向对象数据库系统 分布式数据库系统 多媒体数据库系统 数据仓库技术 工程数据库 空间数据库 移动数据库系统 嵌入式数据库 移动数据库 大数据,1.2 数据库系统,数据库系统概述:四个名词(概念),数据、数据库管理系统，数据库、数据库系统 数据(Data) 数据库管

10、理系统(Database Managerment System) 数据库(Database) 数据库系统(Database System),数据库管理系统,Database Management System (DBMS)对数据库的描述、建立、编辑、运行、维护和通信等进行集中管理的系统软件。目前广泛运用的大型数据库管理系统软件有：ORACLE、SYBASE、DB2等。在PC机上广泛应用的有：SQL Server、Access、Visual FoxPro等。,1.2 数据库系统的组成,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、可共享的大量数据集合. 数据

11、库系统(DBS，Database System)：指引进数据库技术后的整个计算机系统。 由以下部分组成：,DBS,计算机硬件系统数据库数据库管理系统相关软件（操作系统、软件开发工具等）各类人员,硬件,32,用户,应用系统,应用开发工具,数据库管理系统,操作系统,数据库,数据库系统 构成示意图,最终用户,系统分析员、应用程序员,数据库管理员,在北美，一个Oracle数据库管理员的年薪大致是一个熟练的程序员的2倍。,计算机硬件是数据库系统的物质基础，是存储数据库及运行数据库管理系统的硬件资源，主要包括计算机主机、存储设备、输入输出设备及计算机网络环境。,用户分为四类： 1. 最终用户（End Us

12、er） 一般为非计算机专业人员，具体操作应用系统，通过应用系统的用户界面使用数据库来完成其业务活动； 2. 应用程序员（Application Programmer） 负责为终端用户设计和编制应用程序，以便终端用户对数据库进行检索、存取等操作。 3. 系统分析员（System Analyst） 负责应用系统的需求分析和规范说明，要和最终用户及DBA 相结合，确定系统的硬件和软件配置，并参与数据库系统的概要设计。 4. 数据库管理员（Dadabase Administrator，简称DBA） DBA是指负责全面管理和控制数据库系统的一个（一组）人员.,1.2.2 数据库的结构体系 数据库系统的特

13、点,数据结构化 数据共享 数据独立性统一的数据控制,数据库系统的三级模式结构(内部的模式结构),外部视图：用户数据视图 外模式，子模式全局视图：全体数据的逻辑组织形式 模式，概念模式存储视图：全局视图的具体实现 内模式,1. 三级数据视图,2.数据库系统的三级模式结构,外模式 / 模式映象,模式 / 内模式映象,1.模式 概念模式（Schema）是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，又称逻辑模式或模式。模式处于三级结构的中间层，它是整个数据库实际存储的抽象表示，也是对现实世界的一个抽象，是所有用户的公共数据视图。 DBMS 提供模式描述语言（模式 DDL）来定义模式。 定义模式时，不仅要定

14、义数据的逻辑结构，还要定义这些数据之间的联系、有关的安全性、完整性要求。,2. 外模式 又称子模式或用户模式，是三级结构的最外层，个别用户只对整个数据库的一部分感兴趣，所以外模式是与某一应用有关的数据的逻辑表示，即局部数据的逻辑结构和特征的描述。 外模式是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式，但一个应用程序只能使用一个外模式。 DBMS 提供子模式描述语言（子模式 DDL）来定义子模式。 外模式是数据库安全性的一个有力措施。,3. 内模式 又称存储模式，是数据物理结构和存储结构的描述。 它是三级结构中的最内层，也是靠近物理存储的一层，但并非物理层，它不受任何设备的特定约束，如磁道与柱面容量均

15、不予考虑。 DBMS 提供内模式描述语言（内模式 DDL）来定义内模式。,在数据库系统中，外模式可有多个，而模式、内模式只能各有一个。 内模式是整个数据库实际存储的表示，而模式是整个数据库实际存储的抽象表示，外模式是模式的某一部分的抽象表示。,2 数据库系统的二级映象 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它使用户能逻辑地抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机内部的存储方式，把数据的具体组织交给 DBMS 管理。 为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，DBMS 在三级模式之间提供了二级映象功能。,1. 模式/内模式映象 数据库中的概念模式和内模式都只有一个，所以概念模式/内模式映

16、象是唯一的。 它确定了数据的全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 例如，采用不同的文件组织或存储结构、用不同的存储设备、修改索引或散列算法，概念模式/内模式映象也应有相应的变化，其模式仍保持不变，通过映象功能保证数据存储结构的变化不影响数据的全局逻辑结构的改变，从而也不必修改应用程序，即确保了数据的物理独立性。,2.外模式/概念模式映象 数据库中的同一模式(概念模式)可以有任意多个外模式，对于每一个外模式，都存在一个外模式/模式映象。 它确定了数据的局部逻辑结构与全局逻辑结构之间的对应关系。 例如，增加和删除实体、增加和删除属性、增加和删除联系，不需要改变现有的外模式或重写应用程序。数据的总体逻辑结构改变，外模式/模式映象也发生相应的变化. 这一映象功能保证了数据的局部逻辑结构不变，由于应用程序是依据数据的局部逻辑结构编写的，所以应用程序不必须修改，从而保证了数据与程序间的逻辑独立性。,