数据库技术概述

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1、第1章数据库技术概述教材：网络数据库技术与应用第一部分数据库基础知识本节要点数据库技术的基本概念数据库技术的发展数据库系统的结构数据库系统的组成概念模型数据模型数据库安全性目录1.1数据库技术的基本概念1.1.2数据库技术的发展1人工管理2文件管理3数据库技术1.1.3数据库系统的结构1数据模式2三级模式结构3数据库系统的二级映像技术及作用1.1.4数据库系统的组成1.1.5概念模型1信息的三种世界2概念模型及其表示1.1.6数据模型1数据模型的概述2层次模型和网状模型3关系模型目录1.1.7数据库的安全性1安全性控制的一

2、般方法2数据完整性控制3并发控制小结习题1.1数据库技术的基本概念数据与信息，数据就是对客观事物描述和记录的符号，数据涉及的种类很多，不仅包括文字符号，还包括图形、图像、声音等多媒体数据，它所包含的含义就是信息。数据处理就是对数据的加工整理数据库（DataBase，简称DB），就是存储数据的仓库，是长期存储在计算机内有结构的大量的共享的数据集合。数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，简称DBMS），是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件，它负责对数据库进行统一的管理和控制。1.1.2数据库技术

3、的发展由于实际的需要，以及硬件技术的进步，数据处理技术得到了快速发展。计算机数据处理经历了如下三个阶段：人工管理：数据不保存，在需要时输入数据文件管理：据以文件的形式长久保存，二是由文件系统管理数据，文件系统把数据组织成相互独立的数据文件，按文件名访问数据，数据库技术：在文件系统上发展起来的技术，它克服了文件系统的弱点，为用户提供了一种使用方便、功能强大的数据管理手段。1.1.3数据库系统的结构可以从不同的角度分析数据库系统的结构。从数据库管理系统的角度来看数据库，这是数据库系统内部的系统结构，通常称为数据库体系结构。从数

4、据库最终用户角度来看，这是数据库系统外部的体系结构。1.数据模式数据模式是对数据库中的全体数据的逻辑结构、联系和约束的描述。它仅仅涉及到数据的结构和属性的说明，而不涉及到具体的值。虽然数据库管理系统有很多种，数据的存储结构也各不相同，但在体系结构上都有相同的特征，即采用三级模式结构。2.三级模式结构为了解决复杂的问题，往往采用分层的方法进行处理。与此类似，数据库系统的内部体系结构分成3级（层）：外模式、模式和内模式三级构成。如图：数据库内模式模式外模式1外模式2外模式3应用A应用B应用C应用D应用E模式/内模式映像模式/外

5、模式映像3.数据库系统的二级映像技术及作用数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体管理交给DBMS管理，使用户能逻辑上地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式、存储位置、存取方式。不同的人员工作在不同的模式上。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像模式/内模式正是这两层映像技术保证了数据库系统中的数据具有较高的独立性。当数据库的物理结构发生变化时，如存储设备的改变、数据存储位置或存储组织方式的改变，则数据库管理员对模式/内

6、模式映像作相应改变，可以使逻辑模式保持不变，用户仍可按原来的逻辑模式使用数据。例如，为了提高数据的存取效率，数据库管理员可以对数据库的物理组织进行一定形式和程度的改变，而数据库的逻辑结构不变，不需要重新定义逻辑模式，也不需要修改应用程序，从而保证了数据的物理独立性。1.1.4数据库系统的组成数据库系统由以下三部分组成：硬件软件人员应用系统数据库管理系统操作系统硬件1.1.5概念模型计算机不能直接处理现实世界中的客观事物，而数据库系统正是使用计算机技术对客观事物进行管理，因此就需要对客观事物进行抽象、进行模拟，以建立适

7、合于数据库系统进行管理的数据模型。数据模型是对现实世界数据特征的模拟和抽象。数据模型应满足三个方面的要求：一是比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于计算机处理。由于问题的复杂性，一种模型很难同时满足这些要求，为了使问题得以简化，在数据库系统中针对不同的使用对象和目的，采用两种数据模型：概念模型和数据模型。实际上，就是把抽象和模拟现实世界的过程分为两个阶段，概念模型和数据模型是两个不同阶段所使用的工具。1.信息的现实世界现实世界泛指客观世界。信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及

8、事物的发生、变化过程。通过对现实世界的了解和认识，我们对要管理的对象形成概念模型。2.信息世界当事物用信息来描述时，即进入了信息世界。在信息世界中，实体的特征在头脑中形成的知识称为属性。信息世界通过实体、特征、实体集及联系来描述。信息世界所涉及的概念主要有：实体：客观存在并可互相区分的事物属性：实体所具