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1、An Introduction to Database System,数据库系统概论An Introduction to Database System,施星君,An Introduction to Database System,第一章 绪论,1.1 数据库的基本概念1.2 数据库管理系统与数据库系统1.3 数据模型1.4 数据库设计,An Introduction to Database System,1.1 数据库的基本概念,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,An Introduction to Database System,数据
2、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已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志,An Introduction to Database System,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),An Introduction to Database System,一、数据,数据(Data)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
3、形、图象、声音数据的特点数据与其语义是不可分的,An Introduction to Database System,数据举例,学生档案中的学生记录（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）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、入学时间解释：李明是个大学生，1972年出生，江苏人，1990年考入计算机系请给出另一个解释和语义,An Introduction to Database System,二、数据库（举例）,An Introduction to Database System,二、数据库(续),人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据
4、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,An Introduction to Database System,二、数据库(续),数据库的特征数据按一定的数据模型组织、描述和储存可为各种用户共享冗余度较小数据独立性较高易扩展,An Introduction to Database System,三、数据库管理系统,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。DBMS的用途科学地组织
5、和存储数据、高效地获取和维护数据,An Introduction to Database System,DBMS的主要功能,数据定义功能 提供数据定义语言(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(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),An Introduction to Database System,DBMS的主要功能,数据库的运行管理 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数据库的建立和维护功能(实用程序) 数据库数据批量装载 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视等,An Introdu
6、ction to Database System,四、数据库系统,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。在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。数据库系统的构成由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。,An Introduction to Database System,数据库系统(续),数据库系统构成图示,用户,用户,用户,数据库管理系统,应用开发工具,应用系统,操作系统,数据库管理员,数据库,An Introduction to Database System,数据
7、库系统(续),数据库系统在计算机系统中的位置图示,硬件,应用系统,应用开发工具,D B M S,操作系统,编译系统,An Introduction to Database System,DBMS对数据的控制功能,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。,An Introduction to Database System,第一章 绪论,1.1 数据库系统概述1.2 数据模型1.3 数据库系统结构1.4 数据库系统的组成1.5 数据库技术的研究领域1.6 小结,An
8、 Introduction to Database System,数据模型,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三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,An Introduction to Database System,数据模型(续),数据模型分成两个不同的层次(1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。 (2) 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。,An Introduction to Database Sys
9、tem,数据模型(续),客观对象的抽象过程-两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。 概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。,An Introduction to Database System,1.2 数据模型,1.2.1 概念模型 1.2.3 常用数据模型 1.2.4 层次模型 1.2.5 网状模型 1.2.6 关系模型,An Introduction to Database System,数据的约束条件(续),数据模型对约束条件的定义反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性
10、和参照完整性两个条件。提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。,An Introduction to Database System,1.2.2 概念模型,1. 概念模型2. 信息世界中的基本概念3. 概念模型的表示方法,An Introduction to Database System,1. 概念模型,概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是现实世界到机器世界的一个中间层次是数据库设计的有力工具数据库设计人员和用户之间进行交流的语言对概念模型的基本要求较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识简单、清晰、易于用户理解。,An
11、 Introduction to Database System,2. 信息世界中的基本概念,(1) 实体（Entity） 客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。(2) 属性（Attribute） 实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。 (3) 码（Key） 唯一标识实体的属性集称为码。,An Introduction to Database System,信息世界中的基本概念(续),(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为该属性的域。 (5) 实体型（Entity Type） 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型
12、(6) 实体集（Entity Set） 同型实体的集合称为实体集,An Introduction to Database System,信息世界中的基本概念(续),(7) 联系（Relationship） 现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系实体型间联系 两个实体型 一对一联系（1:1） 三个实体型 一对多联系（1:n） 一个实体型 多对多联系（m:n）,An Introduction to Database System,两个实体型间的联系,An Introduction to Database System,两个实体型间的联系,一对一联系 如
13、果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。 实例班级与班长之间的联系：一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职,An Introduction to Database System,两个实体型间的联系 (续),一对多联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系 记为1:n实例班级与学生之间的联系：一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习,An Introductio
14、n to Database System,两个实体型间的联系 (续),多对多联系（m:n）如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n实例课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程,An Introduction to Database System,E-R图,实体型用矩形表示，矩形框内写明实体名。,学生,教师,An Introduction to Database System,E-R图(续),属性用椭圆形表示，
15、并用无向边将其与相应的实体连接起来,An Introduction to Database System,E-R图(续),联系联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n） 联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来,An Introduction to Database System,联系的表示方法,An Introduction to Database System,联系的表示方法(续),An Introduction to Databas
16、e System,联系的表示方法示例,An Introduction to Database System,联系的表示方法示例(续),An Introduction to Database System,联系属性的表示方法,An Introduction to Database System,E-R图(续),E-R图实例： P19-P20 某工厂物资管理E-R图,An Introduction to Database System,1.2.3 常用数据模型,非关系模型层次模型（Hierarchical Model）网状模型(Network Model )数据结构：以基本层次联系为基本单位 基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一)的联系,
