数据库原理与应用 教学课件 作者 沈克水　刘肃平 第1章-绪 论.ppt

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1、数据库原理与应用第1章绪论本章要点本章主要介绍数据库的基本概念、数据库系统的特点、数据模型的三要素、常见数据模型及数据库系统的内外部体系结构等内容。此外，本章还介绍数据库系统的核心——数据库管理系统的功能、组成以及数据库技术的发展过程和研究领域。数据库系统概述1.1数据模型1.2数据库系统结构1.3数据库系统的组成1.41.1数据库系统概述1.1.1数据库的基本概念1．数据（1）数据的定义数据是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式。（2）数据的表现形式数据是数据库中存储的基本对象。数据

2、在大多数人的第一印象中就是数字，这是对数据的一种传统和狭义的理解。其实数字只是数据一种最简单的表现形式。广义地讲，数据的种类有很多，像文字、图形、声音、视频以及学校学生的档案管理等都是数据，都可以转化为计算机可以识别的标识存入计算机。2．数据库数据库具有如下两个比较突出的特点。①集成性：把在特定的环境中与某应用程序相关的数据集中在一起，并按照一定的结构形式进行存储。②共享性：数据库中的数据能被多个应用程序的用户所使用。3．数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是数据库系统的核心组成部分，是对数据

3、进行管理的大型系统软件。DBMS主要有以下几个功能。（1）数据定义（2）数据操纵（3）数据库的运行管理（4）数据库的建立和维护功能4．数据库系统图1.1数据库系统图1.2数据库系统在计算机系统中的地位1.1.2数据管理技术的产生和发展数据处理的核心问题是数据管理。数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护。数据管理技术经历了人工管理、文件系统和数据库系统3个发展阶段。图1.3人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系图1.4文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系1.1.3数据库系统的

4、特点1．数据的共享性高，冗余度低，易扩充2．数据结构化数据结构化是数据库系统与文件系统的根本区别。3．数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库的数据是相互独立的。也就是说，数据在磁盘上的数据库中的存储是由DBMS管理的，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变时，应用程序不用改变。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，也就是说，数据的逻辑结构改变了，用户程序可以不变。4．

5、数据由DBMS统一管理和控制（1）数据的安全性保护（2）数据的完整性检查（3）并发控制（4）数据库恢复图1.8数据库系统阶段应用程序与数据之间的对应关系1.2数据模型数据模型应满足3方面的要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。1.2.1数据模型的组成要素数据模型描述了系统的3个方面：静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型一般由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。1．数据结构数据结构用于描述系统的静态特性，是所研究的对象类型的集合，包括层次结

6、构、网状结构和关系结构三种结构类型。数据模型按其数据结构分为层次模型、网状模型和关系模型。其所研究的对象是数据库的组成部分，它们包括两类，一类是与数据类型、内容、性质有关的对象，例如网状模型中的数据项、记录，关系模型中的域、属性、关系等；一类是与数据之间联系有关的对象，例如网状模型中的系型。2．数据操作数据操作是对系统动态特性的描述。数据操作用于描述系统的动态特性，是对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括检索和更新（例如插入、删除和修改）两大类操作及有关的操作集合。数据模型必须定义这些

7、操作的确切含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语言。3．数据的约束条件数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效及相容。1.2.2概念模型1．信息世界中的基本概念（1）实体实体是指客观存在并可以相互区别的事物。（2）属性属性是指实体所具有的某一特性。（3）码码是指唯一标识实体的属性集。（4）域域是指属性的取值范围，是具有相同的数据类型的数据集合。（5）实体

8、型具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质。（6）实体集实体集是指同型实体的集合。（7）联系联系是指实体与实体之间以及实体与组成它的各属性间的关系。两个实体型之间的联系有以下3种。①一对一联系②一对多联系③多对多联系3类联系可以用图1.10来表示。图1.10两个实体型之间的3类联系2．概念模型的表示概念模型的表示方法很多，最常用的是实体——联系方法。该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。E-R图是体现实体型、属性和联系的之间关系的表现形式。实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体