第7章 数据库技术概述ppt课件.ppt

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1、第七章数据库技术概述本章学习目标1．理解数据管理的相关基本概念；2．了解数据库管理系统的基本组成；3．理解数据库系统的基本原理和数据模型的基本概念；4．了解数据库设计流程及基本的结构化查询语言。7.1数据库系统概述数据（Data）：描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音等。数据库（DataBase，DB）：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库系统（DataBaseSystem，DBS）：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后构成的系统，一般由数据库、

2、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，DBMS）：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS的主要功能包括以下几个主要方面。1．数据库的定义功能2．数据操纵功能3．数据库运行管理4．数据库的建立和维护功能随着计算机技术的发展，数据管理经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个发展阶段。1．人工管理阶段2．文件系统阶段3．数据库管理阶段人工管理阶段（1）计

3、算机系统不提供对用户数据的管理功能。（2）数据不能共享。（3）不单独保存数据。文件系统阶段（1）数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上。（2）数据的逻辑结构与物理结构有了区别，但比较简单。（3）文件组织已多样化。有索引文件、链接文件和直接存取文件等。（4）数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用，即数据面向应用。数据库管理阶段（1）采用数据模型表示复杂的数据结构。（2）有较高的数据独立性。（3）数据库系统为用户提供了方便的用户接口。（4）数据库系统提供了数据控制功能。数据库系统的构成数据库系统主要是

4、由四部分组成：用户、数据库应用程序、数据库管理系统和数据库。7.2数据模型数据需要通过人们认识、理解、抽象、规范和加工后，才能以数据库的形式放入计算机中。这一系列的加工过程主要借助数据模型来完成。数据模型的三要素（1）数据结构：数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质、数据间的联系等。数据结构是数据模型的基础，是所研究的对象类型的集合，它包括数据的内部组成和对外联系。数据操作和约束都建立在数据结构上，不同的数据结构具有不同的操作和约束。（2）数据操作：数据操作是指对数据库中各种数据对象允许执行的操作

5、集合，数据模型中数据操作主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式两部分内容。（3）数据约束：数据约束条件是一组数据完整性规则的集合，它是数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、他们之间的制约和依存关系，以及数据动态变化的规则，以保证数据的正确、有效和相容。按照数据抽象的三个层次，数据模型也可以如下分类：1、物理层模型2、逻辑层模型3、概念层模型在数据库设计过程中被广泛使用的数据模型可分为两种类型。一种是独立于计算机系统的数据模型，它完

6、全不涉及信息在计算机中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为“概念数据模型”。另一种数据模型是直接面向数据库的逻辑结构，它是对现实世界的第二层抽象。这类模型直接与DBMS有关，称为“逻辑数据模型”，一般又称为“结构数据模型”。实体联系模型实体联系（EntityRelationship,ER）模型是P.P.Chen于1976年提出的。这个模型直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间联系，然后用实体联系图（ER图）表示数据模型。ER图是直接表示概念模型的有力工具。层次模型用树型（层次）结构表

7、示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型（HierarchicalModel）。树的结点是记录类型，每个非根结点有且只有一个父结点。上一层记录类型和下一层记录类型之间的联系是1：n联系。网状模型用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型（NetworkModel）。网状模型的特点是记录之间联系通过指针实现，n：m联系也容易实现（一个n：m联系可拆成两个1：n联系），且查询效率较高。关系模型关系模型（RelationalModel）的主要特征是用二维表格表示一类实体。关系模型的数据结构的特点

8、是：逻辑结构简单、数据独立性强、存取具有对称性、操作灵活。在数据库中的数据结构如果依照关系模型定义，就是关系数据库。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式相当于前面提到的记录类型，它的实例称为关系，每个关系实际上是一张二维表格。7.3关系数据库基本概念关系数据库系统使用关系数据模型组织和管理数据。真正系统、严格地提出关系数据模型的是IBM的研究员E.F.Codd，他从1970年起发表了一系列