《2013第1章数据库技术基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013第1章数据库技术基础（85页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数据库技术,河海大学物联网工程学院 计算机科学与技术系,教材及参考书,教材 景雪琴, 陈慧萍. 数据库技术与应用系统开发. 上机软件 SQL SERVER 2005+学生成绩管理信息系统XSGL,教材及参考书,参考书 苗雪兰, 刘瑞新等. 数据库系统原理及应用教程. 机械工业出版社，2009.1. 萨师煊，王珊. 数据库系统概论(第四版). 高等教育出版社，2006.5 Date C J. An Introduction to Database System (Ed.8), Addison-Wesley,2000.,学习方式,听课 （启发式、讨论式） 读书 （预习、复习） 实验 （上机练习、实
2、验报告）,考试成绩,平时成绩(30%) （书面作业、上机练习） 课内考试,为什么开设数据库课程-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，培养了三位图灵奖获得者。 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。 我国的数据库技术研究开始于七十年代末，由萨师煊引入。,学生选课、图书馆、票务系统、数据仓库、数据挖掘、SPSS数据统计、电子政务、电子商务、电子银行、地理信息系统、网上购物 （介绍我校评教数据分析的结果、常州市出租车运
3、营数据分析的结果）,统计数据库 管理统计数据的数据库系统。这类数据库包含有大量的数据记录，但其目的是向用户提供各种统计汇总信息，而不是提供单个记录的信息。,统计数据库,中国环境统计数据库,中国环境统计数据库 中国环境统计数据库由中国环境统计信息网提供，是“九五”国家科技攻关“中国可持续发展信息共享示范”项目中“环境信息共享示范”的子专题之一。中国环境统计数据库全方位、多层次收录我国环境保护事业方面的年度资料、数据和信息，供有关人员历史地、动态地了解我国环境保护事业发展变化的主要情况，研究探索我国经济建设与环境保护协调发展的经验和规律。中国环境统计数据库的资料从1989年开始，每年统计汇总一次，
4、是根据31个省、自治区、直辖市的环境统计资料汇总整理而成。环境统计资料分为四部分：1.“三废”排放与处理部分；2.污染治理部分；3.环境管理部分；4.环保系统能力建设部分。 （很多社科类的字课题就是在此统计数据的基础上进行长期的数据分析，得出了一些结论，便于决策层进行宏观调控）,中国人口统计数据库,数据库全名：AREMOS 中国人口统计数据库。 计算机文件名：CPOP.bnk (代表 China POPulation)。 内容：含中国人口数及构成，人口出生率、死亡率和自然成长率， 31 个省、自治区及直辖市之人口数等等。,空间数据库,空间数据 用于表示空间物体的位置、形状、大小和分布特征等诸方
5、面信息的数据，适用于描述所有二维、三维和多维分布的关于区域的现象。 特点 包括物体本身的空间位置及状态信息 包括表示物体的空间关系（即拓扑关系）的信息 概念 描述、存储和处理空间数据及其属性数据的数据库系统,简单介绍一下XML数据文件,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,办公软件,数据库系统 操作系统,中间件 应用服务器,数据库管理系统在计算机系统中的位置,简要介绍操作系统功能：机器的管家 数据库功能：数据的管家 数据库系统的出现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段。,第一章 数据库技术基础 第二章 关系数据库基础 第三章 关系数据
6、库标准语言SQL 第四章 数据库保护技术 第五章 数据库设计及其应用系统开发 第六章 SQL Server 2005集成环境 第七章 SQL Server 2005数据库操作 第八章 Transact-SQL编程,数据库系统原理章节,第1章 数据库技术基础,学习目标： 掌握数据库的基本概念包括数据、数据库、数据库管理系统及数据库系统； 理解数据库系统的组成和功能； 了解数据管理技术的发展过程；掌握数据库系统阶段管理数据的优点； 熟悉常用的数据模型； 掌握数据库的三级模式结构及数据库系统体系结构； 了解主流的数据库管理系统。,第1章 数据库技术基础,1.1 数据库基本概念 1.2 数据管理技术
7、1.3 数据模型 1.4 数据库系统结构 1.5 主流商业数据库系统,第1章 数据库技术基础,1.1 数据库基本概念 1.2 数据管理技术 1.3 数据模型 1.4 数据库系统结构 1.5 主流商业数据库系统,1.1.1 数据（Data）,1. 数据的定义： 数据是用于载荷信息的物理符号,是描述现实世界的各种信息的符号记录,是信息的载体,是信息的具体表现形式，“数据”可以更有效地表示、存储和抽取信息。 2. 数据的表现形式: 文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等，它们都可以经过数字化后以二进制形式存入计算机。,1.1 数据库基本概念,3. 数据的4个特征： 1) 数据
8、有“型”和“值”之分。 2) 数据受数据类型和取值范围的约束。 3) 数据有定性表示和定量表示之分。 4) 数据应具有载体和多种表现形式。 4. 数据的特点 数据与其语义是不可分的,1.1 数据库基本概念,1.1.1 数据（Data）（续）,数据举例,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。,1.1 数据库基本概念,学生档案中的学生记录 （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 信息
9、：李明是个男大学生，1972年5月出生，江苏南京市人，1990年考入计算机系,1.1 数据库基本概念,数据举例,长期储存在计算机中的、有组织的、可共享的数据的集合。 数据库的特点： 数据按一定的数据模型组织、描述和储存 较小的冗余度 数据独立性较高 易扩展 可共享: 不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的 数据。 多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。,1.1.2 数据库(DataBase，简称DB),1.1 数据库基本概念,DBMS的定义 数据库管理系统（DBMS）是专门用于管理数据库的计算机系统软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能，并完成对数
10、据完整性、安全性进行控制的功能。 DBMS的用途 数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分，它是位于用户与操作系统之间的对数据进行高效管理的系统软件。科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据,1.1.3 数据库管理系统（DBMS）,1.1 数据库基本概念,DBMS的功能 （1）数据定义 提供数据定义语言(DDL) 定义数据库中的数据对象 （2）数据操纵 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),1.1.3 数据库管理系统（DBMS）,1.1 数据库基本概念,DBMS的功能 （3）数据库的事务管理和运行管理 这一功能是数据库管理系统的核心所在。 数据库在建
11、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 （4）数据库的建立和维护 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,1.1.3 数据库管理系统（DBMS：DataBase Management System ）,1.1 数据库基本概念,是指计算机系统中引入数据库后的系统，即它是一个计算机系统，该系统的目标是存储信息并支持用户检索和更新所需要的信息。,1.1.4 数据库系统（DBS：DataBase System ）,1.1 数据库基本概念,广义地讲，数据库系统通常包括五个部分：硬件：指运行
12、DBMS软件和应用程序所需的计算设备，可以是个人计算机、大型主机(mainframe)或计算机网络。软件：包括DBMS软件、应用程序开发工具及应用程序、计算机操作系统甚至网络软件。数据：指数据库中的业务数据以及数据字典中的元数据。处理过程：指支配数据库设计与使用的指令与规则，包括如何启动与停止DBMS、如何登录到DBMS、如何使用特定的DBMS工具或应用程序、如何为数据库建立备份、如何处理硬件或软件故障、如何维护数据库等。人员：指参与分析、设计、管理、维护和使用数据库的人员，他们在数据库系统的开发、维护和应用中起着重要的作用。分析、设计、管理和使用数据库系统的人员主要有：数据库管理员(data
13、base administrator, DBA)、系统分析员、应用程序员及最终用户。其中：数据库管理员承担创建、监控和维护整个数据库结构的责任；系统分析员是数据库系统建设初期的主要参与人员，主要负责应用系统的需求分析和规范说明，确定系统的基本功能，包括数据库结构和应用程序的设计和软硬件的配置等；应用程序员根据系统的功能需求负责设计和编写应用系统的程序模块，并参与对应用系统程序模块的测试；数据库系统的最终用户有不同层次如操作层、管理层和决策层等，不同层次用户的信息需求及获得信息的方式不同，一般可通过应用系统的用户接口访问数据库。,1.1.4 数据库系统的组成,第1章 数据库技术基础,1.1 数据
14、库基本概念 1.2 数据管理技术 1.3 数据模型 1.4 数据库系统结构 1.5 主流商业数据库系统,1.2 数据管理技术,什么是数据管理 对数据进行管理，包括对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护 数据处理的中心问题,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,它有三个特点：涉及的数据量大，数据需存储于外存(如磁盘)，内存中只能暂存其中一小部分数据；数据不随程序运行的结束而消失，而是长期存储于计算机系统中；数据不是为某个应用程序所独享的，而是被多个应用程序所共享的。现代社会中，数据密集型应用已与我们的日常生活息息相关。 数据密集型应用中的核心技术是数据
15、管理技术 。 随着计算机技术的发展，数据管理技术经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。,1.2.1数据密集型应用与数据管理技术,时期 20世纪40年代中-50年代中 背景 应用需求：计算机主要用于科学计算 数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等 硬件水平：外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备 软件水平：没有操作系统，没有数据管理软件 用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据，程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户上机操作 处理方式：批处理,1.2.1 人工管理阶段,1.2 数据管理技术,1.2.1 人工管理阶段,1.2 数据管理技术,
16、特点 数据的管理者：用户（程序员），数据不保存，用完就撤走 数据面向的对象：某一应用程序 ，每个用户使用自己的数据， 数据的共享程度：无共享、冗余度极大 数据的独立性：数据与程序没有独立性，程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变 数据的结构化：无结构 数据控制能力：应用程序自己控制,1.2.1 人工管理阶段,1.2 数据管理技术,时期 20世纪50年代末-60年代中 背景 应用需求：计算机不但用于科学计算，还用于管理 硬件水平：外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备 直接存取设备（DASD）、无须顺序存取、由地址直接访问所需记录 软件水平：有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统 文件存储空间的管理 目录管理 文件读写管理 文件保护 向用户提供操作接口 处理方式：联机实时处理、批处理,1.2.2文件系统阶段的数据管理技术,1.2 数据管理技术,1.2.2 文件系统阶段,1.2 数据管理技术,特点 将数据单独组织成为数据文件而存储在外存中，由文件系统统一管理，数据就可以脱离具体的应用程序而存在。 数据分离与孤立，数据文件之间缺乏必要的联系； 数据共享性差、冗余度大； 数据独立性差； 文件格式互不兼容； 无法提供数据共享访问性、完整性、安全性、可恢复性等一系列重要的数据管理辅助功能。,
