第1章 数据库系统概述课件

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1、《数据库管理系统》西南交通大学交通运输与物流学院《数据库管理系统》的学习内容一、数据库基本理论：数据库系统概述、数据模型、关系数据库系统、数据库设计、数据库开发工具、结构化查询语言SQL数据库开发工具——powerbuilderPowerScript语言、PB的应用程序对象、创建数据库、窗口、数据窗口、在PB中使用SQL语言二、要求要求掌握数据库的基本概念要求掌握PB系统的基本概念，并且可以使用PB系统操纵数据库，编写简单的程序。吕红霞87630828hongxialu@163.com第一章：数据库系统概述1．1数据管

2、理技术的发展数据管理指的是如何对数据进行分类、组织、储存、检索及维护。这里所说的数据，不仅是指数字，还包括文字、图形、图像、声音等等。凡是计算机用来描述事物的记录，统称为数据，随着计算机软硬件的发展，数据管理技术不断地完善，经历了如下三个阶段：(1)人工管理阶段；（2）文件系统阶段(3)数据库系统阶段。1．1．1人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带及磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件方面，只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管理数据的软件；

3、数据处理的方式是批处理。这些决定了当时的数据管理只能依赖人工来进行，人工管理阶段的持点是：(1)数据不进行保存。当时的计算机主要用于科学计算，一个程序对应一组数据，当计算某一问题时，把程序和对应的数据装入，计算完就退出，没有将数据长期保存的必要。（2）应用程序管理数据。数据需要由应用程序自己管理，没有相应的软件系统负责数据的管理工作。应用程序中不仅要规定数据的逻辑结构，而且要设计物理结构，包括存储结构、存取方法、输入方式等。因此程序员负担很重。(3)数据不共享数据是面向应用的，一组数据只能对应一个程序。当多个程序涉及相

4、同的数据时，由于数据在程序中必须各自定义，无法互相利用，程序之间有大量的冗余数据。(4)数据不具有独立性数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这就进一步加重了程序员的负担。在人工管理阶段，程序与数据之间的一一对应关系可用下图表示。1．1．2文件管理阶段20世纪50年代后期到60年代中期，这时硬件方面已有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备；软件方面，操作系统个已经有了专门的数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时的处理。用文件系统管理数据具有如下特点：(1)数据可以

5、长期保存由于计算机大量用于数据处理，数据需要长期保留在外存上反复进行查询、修改、插入和删除等操作。(2)由文件系统管理数据由专门的软件即文件系统进行数据管理，文件系统把数据组织成相互独立的数据文件，利用“按文件名访问，按记录进行存取”的管理技术，对以对文件进行修改、插入和删除的操作。文件系统实现了记录内的结构性，但整体无结构。程序和数据之间由文件系统提供存取方法进行转换，使应用程序与数据之间有了一定的独立性，程序员可以不必过多地考虑物理细节，将精力集中于算法。而且数据在存储上的改变，不一定反映在程序上，大大节省了维护程

6、序的工作量。但是，文件系统仍存在以下缺点。(3)数据共享性差，冗余度大在文件系统中，一个文件基本上对应于一个应用程序，即文件仍然是面向应用的。当不同的应用程序具有部分相同的数据时，也必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据，因此数据的冗余度大，浪费存储空间。同时由于相同数据的重复存储、各自管理，容易造成数据的不一致性，给数据的修改和维护带来了困难。(4)数据独立性差文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，一旦数据的逻辑结构改变，必须修改应用程序，修改文件结构的定义。应用程序的改变，例如应用程序改用不同的高级语言等，也将

7、引起文件的数据结构的改变。因此数据与程序之间仍缺乏独立性。可见，文件之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内在联系。在文件系统阶段，程序与数据之间的关系如下图所示。例如在学校的管理系统中。不同的部门有不同的要求，人事、医疗、教务等部门分别了解学生的人事情况、医疗保健情况、选课情况等等。传统的文件系统中，不同的应用要使用不同的文件。比较简单的文件形式是等长、同格式记录的集合。比如学生的人事记录文件下图的记录格式。由图1．3和图1．4可见，由于每个学生的情况不同，其家庭成员、简历、选课的数据量有多有少，如果用等长记录格式

8、存储学生数据只能按数据量最大的学生记录来安排存储，这样会造成极大的浪费，如果用变长记录来存储，又不便于数据管理；其次，无论是人事记录文件还是选课记录文件，每个文件记录的数据项都包括了学号、姓名、性别和出生年月等，这造成了大量的重复存储。1．1．3数据库系统阶段20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，