第1-3章 数据库

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1、数据库原理及应用数学科学学院主讲：陈芸ychen@yzu.edu.cn第一章数据库概述1.1数据和信息1.2数据管理技术的发展1.3数据库系统组成1.4数据库管理系统1.5练习121.1数据与信息一、数据(data)（P1）数据是描述事物特征的特定的符号，是数据库组织和处理中最基本的单元。国际标准化组织（ISO）定义为：“数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，这种特殊的表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信，翻译转换或者进行加工处理。”这一概念包含了两个方面：⑴数据表达了一定的内容，是事物特性的反映或描述；⑵数据是符号的集合。其表达形式可以由人

2、工（低效地）处理，更适合计算机（高效地）处理。根据这一定义，通常意义下的数字、字母、文字是数据，图形、声音、活动的图像等也是数据。数据的多种表现形式，都可以经过数字化后存入计算机。数据在空间上的传递称为通信。在时间的的传递称为存储。3二.信息(information)（P1）信息是经过加工的有用的数据。信息是现实世界事物的存在方式或运动状态的反映；信息具有可感知、可存储、可加工、可传递和可再生等自然属性，信息又是社会上各行各业不可缺少的资源，这也是信息的社会属性。4三．信息与数据的区别与关联数据是信息的符号表示，或称载体；信息是数据的内涵，是数据的语义解释。信息

3、与数据是密切关联的，因此，在某些不需要严格区分的场合，对两者不加区别地使用，例如信息处理也说成数据处理。例如，5000～5500是数据，而每年学生入学人数是信息。但有时又必须分清数据和信息，如不能将“信息系统”称为“数据系统”。5四．数据处理人们将原始信息表示成数据，称为源数据，然后对这些源数据进行汇集、存储、综合、推导，从这些原始的、杂乱的、难以理解的数据中抽取或推导出新的数据，这些新的数据称为结果数据，结果数据对某些特定的人们来说是有价值的、有意义的。这些结果数据即信息可以作为某种决策的依据或用于新的推导。这一将数据转换成信息的过程通常称为数据处理或信息处理

4、。信息=数据+处理61.2数据管理技术的发展（P2）计算机的主要应用之一就是数据处理，将大量的信息以数据的形式存放在磁盘上。数据处理是对各种数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动。数据管理是数据处理的中心问题，是对数据进行分类、组织、编码、存储检索和维护。数据管理技术发展经历了三个阶段：人工管理、文件系统和数据库系统阶段。7一．人工管理阶段（20世纪50年代中以前）早期的数据处理都是通过手工进行的，因为当时的计算机主要用于科学计算。应用程序和数据之间的关系如图1-1所示。这种数据处理具有以下几个特点：⑴数据量较少。⑵数据不保存。⑶没有软件系统对数据进行管理。

5、⑷数据不共享。⑸数据不具有独立性。8一．人工管理阶段（续）用户1应用程序1应用程序2应用程序3用户2……应用程序n用户m用户3应用程序4数据组1数据组2数据组3数据组4数据组n…图1-1应用程序和数据之间的关系9二.文件系统阶段（20世纪50年代后期——60年代后期）20世纪50年代中期以后，计算机硬件方面已有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备；软件方面，操作系统中已有了专门的数据管理软件，即文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。文件系统对数据的管理，实际上是通过应用程序和数据之间的一种接口实现的，如图1-2所示。因此具有如下特点：10图1-2应

6、用程序与文件的关系二．文件系统阶段（续）11文件系统阶段的特点（1）数据可以长期保留，数据的逻辑结构和物理结构有了区别，程序可以按名访问，不必关心数据的物理位置，由文件系统提供存取方法。（2）程序和数据之间有了一定的独立性。数据不属于某个特定的应用，即应用程序和数据之间不再是直接的对应关系，可以重复使用。但是文件系统只是简单地存取数据，相互之间并没有有机的联系，即数据存取依赖于应用程序的使用方法，不同的应用程序仍然很难共享同一数据文件。（3）文件组织形式的多样化，有索引文件、链接文件和Hash文件等。但文件之间没有联系，相互独立，数据间的联系要通过程序去构造。1

7、2文件系统具有如下缺陷：（1）数据冗余度大文件与应用程序密切相关。相同的数据集合在不同的应用程序中使用时，经常需要重复定义、重复存储。（2）数据不一致性由于相同数据的重复存储，单独管理，给数据的修改和维护带来难度，容易造成数据的不一致。（3）数据联系弱文件系统中数据组织成记录，记录由字段组成，记录内部有了一定的结构。但是文件之间是孤立的，从整体上看没有反映现实世界事务之间的内在联系，因此很难对数据进行合理的组织以适应不同应用的需要。（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，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，想对现有的数据在增加一些新的应用会

8、很困难，系统不易扩充。一