《数据库入门》ppt课件

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1、第一章 数据库入门,了解数据库是什么 为什么使用数据库 掌握数据库系统组成 学习数据库的基本元素 知晓数据库管理系统目标 理解数据库DBMS类型与功能 比较个人数据库与企业数据库区别,【学习目标】,一、什么是数据库?,1.1 数据库简介,数据库是一种依照某种结构组织、存储和管理的数据集合，它们一般存放在辅助存储器中。,这种数据集合具有如下特点： 数据尽可能不重复 提供用户多种应用程序访问 数据结构独立于使用它的应用程序,数据库实例：招生数据库、论文数据库、人事档案数据库、商品交易数据库、航班信息数据库等。,高校信息化管理数据库应用实例,二、为什么需要数据库?,数据库可以帮助用户组织、管理数据，

2、并提供数据访问操作支持。它是信息系统重要组成部分，几乎所有软件中都有数据库存在。,使用数据库可以带来许多好处： 实现数据资源的充分共享 减少存储数据的冗余度，节省数据的存储空间 容易实现数据资料的查找、统计及分析等处理 帮助用户更好地管理数据,1. 电子表格可以替代数据库管理数据？,课程成绩Excel表,电子表格可对数据进行简单处理，但存在一定问题。,学生/导师联系表,删除,问题: 将删除过多信息,删除数据操作,学生/导师联系表,更改,问题: 更改部分数据可能会造成前后信息不一致,?,修改数据操作,问题: 新增导师,因缺少学生数据，联系表数据不完整,学生/导师联系表,新增数据操作,多个主题数据

3、放在一个表格中，当进行部分数据操作时，会带来数据操作异常。 电子表格访问缺乏控制手段，当多个人同时处理时，也会带来混乱和安全问题。,2. 造成电子表格问题的原因是什么？,学生邮件数据,导师邮件数据,将多个主题数据进行拆分，每个主题数据放在一个表中。 多个表之间通过关系进行关联。,3. 关系表管理数据,关系表模型思想：,对上面的关系表进行数据行插入、更新和删除，不会出现电子表格中数据操作异常现象。,问题：在关系表模型中，用户如何查看原始列表格式数据？,采用结构化查询语言（Structure Query Language，SQL）对关系模型中的基本表进行数据访问操作，实现数据整合查看。,SELEC

4、T StudentName, StudentEmail, AdviserName, AdviserEmail FROM STUDENT, ADVISER WHERE STUDENT.AdviserNumber = ADVISER.AdviserNumber,三、数据库发展历史,1.人工管理阶段(20世纪40年代中-50年代中),应用需求: 科学计算 硬件背景: 纸带打孔输入/输出 软件背景: 没有操作系统 数据管理： 人工管理,数据库的发展历史其实就是数据管理的发展历史，它起源于上个世纪计算机应用初期，其发展经历如下三个阶段。,应用程序与数据之间关系：,数据的管理者：用户（程序员），数据不保存

5、 数据面向的对象：某一应用程序 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 数据控制能力：应用程序自己控制,人工管理阶段特点：,2.文件系统阶段(20世纪50年代末-60年代中),应用需求： 科学计算、信息管理 硬件背景： 磁带、磁鼓、磁盘 软件背景： 操作系统、文件系统 数据管理： 文件方式组织数据,以文件方式组织管理数据，并对应用程序提供存取访问接口,数据的管理者： 文件系统，数据可长期保存 数据面向的对象：某一应用程序 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,整体无结构 数据的独立性： 独立性差，数据的逻辑结构

6、改变必须修改应用程序 数据控制能力： 应用程序自己控制,文件系统管理阶段特点：,3.数据库系统阶段(20世纪60年代末-现在),应用背景： 大规模数据管理 硬件背景： 大容量磁盘、磁盘阵列 软件背景： 操作系统、数据库管理系统（DBMS） 数据管理： 数据库管理系统组织、存储及访问数据,Database Management System 数据库管理系统,数据库管理阶段,数据结构化 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 数据独立性高 数据由DBMS统一管理和控制,数据库管理阶段特点：,四、数据库发展重要事件,1951：Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。 1956：IBM公司在其Mod

7、el 305 RAMAC中第一次引入了磁盘驱动器。 1961：通用电气(GE)公司的Charles Bachman开发了第一个数据库管理系统IDS，采用网状数据模型。 1970：E.F. Codd发明了关系模型数据库。 1973： 由John J.Cullinane领导Cullinane公司开发了 IDMS一个针对IBM主机的层次数据模型DBMS。 1974 年，IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin提出SQL(Structured Query Language)语言。 1976： Honeywell公司推出了Multics Relational Data Store第一个商

8、用关系数据库产品。 1979： Oracle公司引入了第一个商用SQL关系数据库管理系统。 1983： IBM 推出了DB2数据库产品。 1985： 为Procter & Gamble系统设计的第一个商务智能系统产生。 1991： W.H.“Bill”Inmon发表了”构建数据仓库”。,五、数据库发展趋势,数据库规模朝两头分化发展，大数据库系统越来越大，小数据库系统越来越小。 数据库行数据访问到列数据访问。 结构化数据库到半结构化XML数据库。 数据库系统、数据仓库系统、商业智能数据分析系统。 实时数据库、面向对象数据库、空间数据库、分布式数据库,一、数据库系统组成,1.2 数据库系统概念,数

9、据库系统 包括：用户、数据库应用程序、数据库管理系统和数据库四个组成元素。,1.数据库,数据库是一种依照某种结构组织、存储和管理的数据集合。更进一步地说，数据库不仅存放了数据，而且还存放了数据与数据之间的关系。一个数据库系统中通常有多个数据库，每个库由若干张表（Table）组成。,数据库,表,表,表,用户数据表 系统数据表 视图 索引 触发器 存储过程,数据库对象元素,SQL Server 数据库对象,元数据示例,元数据是一种专门描述数据库结构的数据。,元数据是放在数据库的系统表内,数据库管理系统（Database Manage System，DBMS ）是一种专门用来创建数据库、管理数据库、

10、维护数据库，并提供对数据库访问的软件系统。,2.数据库管理系统,用户数据 元数据,典型数据库管理系统：,ACCESS微软公司推出的桌面数据库管理系统 SQL SERVER微软公司推出的商用数据库管理系统 ORACLE甲骨文公司推出的企业级数据库管理系统 DB2IBM公司推出的企业级数据库管理系统 SybaseSybase公司推出的企业级数据库管理系统 MySql开源的数据库管理系统 。,数据库管理系统（DBMS）主要功能：,创建数据库和表 创建支持结构,如索引等 读取数据库数据 修改数据库数据 维护数据库结构 执行规则 并发控制 提供安全性 执行备份和恢复,3.数据库应用程序,数据库应用程序是

11、根据用户需要在DBMS支持下运行的一类计算机应用程序。,应用程序可实现功能: 创建并处理表单 处理用户查询 创建并处理报表 执行应用逻辑 控制应用,1)创建并处理表单,用户注册表单,查询学习软件,2)处理用户查询,3)创建并处理报表,月报表,4.数据库用户,数据库用户是指数据库系统的使用人员。,二、数据库系统在计算机中的位置,数据库系统在计算机系统中的位置,三、数据库管理系统类型,关系DBMS采用关系数据结构模型 层次DBMS采用层次数据结构模型 网络DBMS采用网状数据结构模型 对象DBMS采用对象结构模型 其他DBMS,1.按数据模型分类,数据模型描述数据、数据间关系及其约束的形式描述。一

12、般由数据结构、数据操作、数据约束三部分组成。,数据库管理系统按数据模型分类如下：,集中DBMS数据库集中在单一物理机器中 分布DBMS数据库可分布在不同位置物理机器,3.按系统部署分类,通用DBMS适用于很多行业领域，财务信息、人力资源管理 专用DBMS适用于特定领域，如实时计算、嵌入式计算领域 个人DBMS适用于单用户信息管理应用 企业DBMS适用于大型的企业级应用,4.按使用场景分类,单用户DBMS仅支持单用户访问 多用户DBMS可支持多用户并行访问,2.按用户数分类,实例分析： 1.Microsoft SQL Server2008 数据库管理系统属于哪类DBMS？ 2.SYBASE AS

13、E15.7 数据库管理系统属于哪类DBMS？ 3.Microsoft Access2010数据库管理系统属于哪类DBMS？,四、个人数据库系统与企业数据库系统比较,1.个人数据库系统,个人数据库主要运用在少量数据处理、单用户使用的场景。,2.企业级数据库系统,企业级数据库主要运用在大量数据处理、多用户使用的场景。,数百个数据库表 上百万行数据/表 数千计并发用户,五、数据库系统应用结构,1. 单机结构,特点: 在单机结构系统中，整个数据库系统都装在一台计算机上，由一个用户进行访问操作，数据不能共享，数据冗余度大。,2. 集中式结构,特点: 数据库系统的应用程序、DBMS、数据，都放在同一主机上

14、，所有的处理任务由主机完成，多个用户可同时并发地存取数据，能够共享数据。,优缺点: 结构简单，易于维护，但是当终端用户增加到一定数量后，数据的存取将会成为瓶颈问题，使系统的性能大大地降低。,3. 客户/服务器结构,优缺点:在这种系统中，用户将数据传送到服务器进行处理。服务器将结果返回给用户，提高了系统的性能和负载能力，但可能带来网络上数据传数量过大。,特点: 在网络中将某个结点的计算机专门用于执行DBMS核心功能，称为数据库服务器；其他结点上的计算机安装DBMS外围应用开发工具和应用程序，称为客户机。这种把DBMS和应用程序分开的结构就是客户/服务器数据库系统。,服务进程,客户端程序,4. 分

15、布式结构,优缺点:适应了地理上分布的企业、团体等组织对数据库的需求，但给数据的处理和维护带来困难。,特点：数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理分布在计算机网络的不同结点上，每个结点上的主机又连接多个用户。网络中的每一个结点都可以独立地处理数据，执行全局应用。,问题： 如何理解元数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统概念 数据库系统有哪几个部分组成？ 个人数据库系统和企业数据库系统的区别是什么？ 什么是数据模型？数据模型由哪几个部分组成？,一、Access数据库软件介绍,1.3 Microsoft Access 项目实践,桌面个人数据库管理系统 作为Office办公软件套件之一,Micro

16、soft Office办公软件,Microsoft Access启动界面,二、Access启动界面,新建文件,Microsoft Access新建窗口,三、Access数据库创建,点击空数据库,命名数据库文件,Microsoft Access新数据库创建,数据库操作向导,数据库操作窗口,四、数据库实践项目案例,汽车经销商Wallingford Motor应用数据库来建立客户联系信息,进行客户关系管理。,数据库命名为WMCRM,它包含CUSTOMER客户信息表、CONTACT联系表。,CUSTOMER客户信息表的结构定义如下：,1、创建数据库表,建表操作窗口,输入列操作窗口,主键列定义操作窗口,主键设置,2、保存数据库表,保存表操作窗口,命名表,数据库表对象窗口,表对象,3、插入数据到表,插入数据表操作窗口,插入数据,4、修改表中数据,表数据修改操作窗口,修改数据,5、删除表中数据,表数据修改操作窗口,单击确认,