第1章 数据库系统概述

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1、第1章数据库系统概述主要内容l数据库基本概念l信息、数据与数据处理l数据模型l数据库系统l关系运算11.1数据库技术数据库技术产生于20世纪60年代末70年代初，其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展的新阶段。近年来，数据库技术和计算机网络技术的发展相互渗透、相互促进，已成为当今计算机领域发展迅速、应用广泛的两大领域。数据库技术不仅应用于事务处理，并且进一步应用到情报检索、人工智能、专家系统、计算机辅助设计等领域。21.1信息、数据与数据处理1.信息信息是人们对于客观事物属性和运动状态的反映。信息

2、是有价值，可以被感知的，可通过载体进行传递，可通过信息处理工具进行存储、加工、传播和再生。2.数据数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。数据的概念包括两个方面：其一是描述事物特性的数据内容；其二是存储在某一种媒体上的数据形式。3.数据处理数据处理是指对各种形式的数据进行采集、存储、整理、分类、加工和传播的一系列活动的总和。31.1信息、数据与数据处理3.数据库数据库是长期存放在计算机内、有组织的、可以表现为多种形式的可共享的数据集合。4.数据库管理系统数据库管理系统是对数据库进行管理的系统软件，它的职能是有效地组织和存储数据、获取和管理数据，接受和完成用户提出的

3、访问数据的各种请求。5.数据库系统数据库系统是指拥有数据库技术支持的计算机系统，它可以实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享服务。41.1信息、数据与数据处理1.1.2数据管理技术的发展数据管理技术的发展大致经历了如下三个阶段：人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段51.1数据库技术1.人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带及磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件方面，只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管理数据的软件；数据处理的方式是批处理。这些决定了当时的数据管理只能

4、依赖人工来进行。61.1信息、数据与数据处理人工管理阶段的特点：1、数据不进行保存2、没有专门的数据管理软件3、数据面向应用4、只有程序的概念。。。...。应用程序A1应用程序A2应用程序An。。。...。数据集S1数据集S2数据集Sn图1-1数据的人工管理71.1信息、数据与数据处理2.文件系统阶段20世纪60年代，随着科学技术的发展，计算机技术有了很大提高，计算机的应用范围也不断扩大，不仅用于科学计算，还大量用于管理。这时的计算机硬件已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的外存设备；软件则有了操作系统、高级语言，操作系统中的文件系统是专门用于数据管理的软件；处理方式不仅有批处

5、理，还增加了联机实时处理。81.1信息、数据与数据处理文件系统阶段的特点是：1、数据可以长期保存在磁盘上。2、文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。3、数据冗余量大。。。。...。应用程序A1应用程序A2应用程序An。。。...。数据集S1数据集S2数据集Sn文件系统4、文件之间缺乏联系，相对孤立，仍然不能反映客观世界各个事物之间错综复杂的联系。图1-2数据的文件系统91.1信息、数据与数据处理3.数据库系统阶段20世纪60年代末以来，计算机的应用更为广泛，用于数据管理的规模也更为庞大，由此带来数据量的集聚膨胀。计算机磁盘技术有了很大发展，出现了大容量的磁盘。在处理方

6、式上，联机实时处理的要求更多。这种变化促使了数据管理手段的进步，数据库技术应运而生。101.1信息、数据与数据处理数据库系统阶段的特点是：1、数据的结构化2、数据共享性高3、数据独立性好4、数据存储粒度小5、数据库管理系统（DBMS，DataBaseManagementSystem）6、为用户提供了友好的接口数据库管理系统。。。...。应用程序A1应用程序A2应用程序An数据库图1-3数据的数据库系统111.1数据库技术1.1.3数据库系统的组成数据库系统由四部分组成：硬件系统、系统软件（包括操作系统、数据库管理系统）、数据库应用系统和各类人员。121.1数据库技术1.

7、硬件系统由于一般数据库系统数据量很大，加之DBMS丰富的强有力的功能使得自身的体积很大，因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求。2.系统软件系统软件主要包括操作系统、数据库管理系统、与数据库接口的高级语言及其编译系统，以及以DBMS为核心的应用开发工具。131.1数据库技术3.数据库应用系统数据库应用系统是为特定应用开发的数据库应用软件。4.各类人员参与分析、设计、管理、维护和使用数据库的人员均是数据库系统的组成部分。这些人员包括：数据库管理员、系统分析员、应用程序员和最终用户。141.2数据描述3.数据库应用系统数据库应用系统是为