第1章 数据库系统概论.ppt

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1、基础知识第一章数据库系统概论数据库是相互关联的数据的集合，它用综合的方法组织数据，具有较小的数据冗余，可供多个用户共享，具有较高的数据独立性和安全控制机制，能够保证数据的安全、可靠，并允许并发地使用数据库，及时、有效地处理数据，且能保证数据的一致性和完整性。1.1数据库技术发展1.1.1数据处理技术的演变数据管理是数据库的核心任务，其内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。数据库技术随着计算机硬件和软件的发展而不断地发展。数据管理共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段三个阶段。20世纪50年代中期以前数据和程序之间的关系人工管理

2、阶段的特点：（1）数据不保存（2）数据缺乏管理软件（3）数据冗余度高应用程序1应用程序2应用程序n数据组1数据组2数据组n1.人工管理阶段20世纪50年代后期到60年代中期：不仅用于科学计算，还大量应用于管理数据。2．文件系统管理阶段文件系统管理阶段的特点：1数据冗余度大2数据不一致3程序和数据具有物理独立性，但不具有逻辑独立性程序和数据之间的关系应用程序1应用程序2应用程序n文件系统文件1文件2文件n3.数据库系统阶段20世纪60阶段年代后期，数据库中的数据面向整个企业（组织）或整个应用的。数据库系统阶段特点（1）使用复杂的数据模型来表示结构（2）具

3、有很高的数据独立性（3）数据共享度高、冗余度小应用程序1应用程序2应用程序n数据库管理系统数据库数据和程序之间的关系20世纪60年代末1.1968年美国IBM公司推出世界上第一个数据库管理系统IMS，基于层次模型2.1969年美国数据系统语言协会（CODASYL）的数据库任务组DBTG（DataBaseTaskGroup）发表了网状数据模型的DBTG报告3.1970年美国IBM公司的高级研究员E.F.Code连续发表论文，提出关系数据模型，奠定了关系数据库的理论基础1.1.2数据库系统的发展过程1.2.1基本概念数据及数据联系的描述1.数据模型的概念数

4、据模型是数据库系统的数学形式框架，是用来描述数据的一组概念和定义，包括如下几个方面的内容：数据的静态特征，包括对数据结构和数据间联系的描述数据的动态特征，是一组定义在数据上的操作，包括操作的含义、操作符、运算规则及其语言等数据的完整性约束，这是一组规则，数据库中的数据必须满足这组规则。数据模型的类型：1.2数据模型（1）概念数据模型（conceptualdatamodel）：这是面向数据库用户的现实世界的数据模型，与具体的DBMS无关。概念数据模型主要用来描述现实世界的概念化结构，它使数据库的设计的初始阶段，摆脱计算机系统及DBMS的具体技术问题，集中

5、精力分析数据、数据间联系等。概念模型必须转换成逻辑数据模型，才能在DBMS中实现。最常用的概念模型是E-R模型。它是将现实世界的信息结构转换成数据库的数据模型的桥梁。（2）逻辑数据模型（logicaldatamodel）：用户从数据库所看到的数据模型，是具体的DBMS所支持的数据模型。如网状数据模型、层次数据模型、关系数据模型和面向对象数据模型等。逻辑数据模型既要面向用户，也要面向系统，一般由概念模型转换而来。（3）物理数据模型（physicaldatamodel）：描述数据在存储介质上的组织方式的数据模型，它不仅与具体的DBMS有关，而且与操作系统和

6、硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有对应的物理数据模型，一般说来都由DBMS自动完成物理数据模型的实现工作，设计者则只负责设计索引、聚集等特殊结构。2.其他相关概念（1）现实世界现实世界是指存在于人脑之外的客观世界。现实世界是客观存在的。（2）概念世界概念世界又称信息世界，是现实世界在人们头脑中的反映，是对客观事物及其联系的一种抽象描述。它不是现实世界的简单复制，而要经过选择、命名、分类等抽象过程产生概念模型。概念模型是现实世界到机器世界必然经过的中间层次。实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体可以是实际事物，也可以是抽象事件，还可以是事物

7、之间的联系。属性：用来描述实体的某一方面特性的概念。实体标识符：如果某个属性或属性组合的值能够惟一地标识出实体集中的每一个实体，则可以选择该属性或属性组合作为实体标识符。联系（Relationship）：现实世界中的事物是存在普遍联系的。两类联系：实体内部各属性之间的联系。和实体之间的联系。（3）机器世界字段（field）：相应于属性的数据称为字段，或者叫数据项，又叫数据元素或初等项。记录（record）：相应于每一实体的数据叫记录。文件：相应于实体集的叫文件，它是同类记录的集合。记录型：相应于实体型的为记录型。关键字：相应于实体标识符的为关键字，关键

8、字又称为码。上述概念对应关系如下：信息世界机器世界实体记录属性字段实体集文件实体型记录型实体标