數(shù)據(jù)庫概論17322

1、1第1章數(shù)據(jù)庫概論數(shù)據(jù)庫概論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)信息（信息（Infmation）是客觀世界在人們頭腦中的反映，是客觀事物的表征，是可以傳播和加以利用的一種知識。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是信息的載體，是對客觀存在實體的一種記載和描述，是描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)有“型”和“值”之分，“型”指數(shù)據(jù)的結構，“值”為“型”的具體賦值。數(shù)

2、據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(DataBase)是指存儲在計算機外部存儲器上的、結構化的相關數(shù)據(jù)集合。以數(shù)據(jù)模型描述，具有可控冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，可為多用戶所共享。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem)指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫技術后的系統(tǒng)構成系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件之一它提供數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)庫建立和維護以及通信等功能，并能

3、保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。1.1.2數(shù)據(jù)處理技術的發(fā)展概況數(shù)據(jù)處理技術的發(fā)展概況人工管理人工管理(20世紀世紀50年代年代)文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)(20世紀世紀50年代后期至年代后期至60年代中后期年代中后期)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(60年代后期開始年代后期開始)最新數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展最新數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展(分布式數(shù)據(jù)、面向對象數(shù)據(jù)庫、工程數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫挖掘)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特點：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特點：1、數(shù)據(jù)結構化、

4、數(shù)據(jù)結構化在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是按照數(shù)據(jù)模型進行組織，記錄的數(shù)據(jù)不僅描述數(shù)據(jù)本身，同時描述了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。2、數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)可控冗余、數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)可控冗余數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是面向整個系統(tǒng)，可為所有訪問系統(tǒng)的用戶所共享。在理論上可以消除冗余，但在實際中為方便使用，允許部分冗余存在，這種冗余由數(shù)據(jù)庫設計者所控制。3、具有較高的數(shù)據(jù)獨立性、具有較高的數(shù)據(jù)獨立性在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過映像，實現(xiàn)了應用程序對數(shù)

5、據(jù)的邏輯結構與物理存儲結構之間較高的獨立性。4、增強了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護、增強了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理和控制，同時為用戶的數(shù)據(jù)操作提供了方便的用戶接口。對數(shù)據(jù)庫加入了安全保密機制，防止對數(shù)據(jù)的非法存取。由于實行集中控制，有利于控制數(shù)據(jù)的完整性。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構1.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指引進了數(shù)據(jù)庫技術后的整個計算機系統(tǒng)，它是由有關的硬件、軟

6、件、數(shù)據(jù)和人員這4個部分組合而形成的，為用戶提供信息服務的系統(tǒng)。3施監(jiān)督的“安全性檢查”；數(shù)據(jù)的備份、恢復和轉儲功能；對數(shù)據(jù)庫運行情況的監(jiān)控和報告等。數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典用來存放對實際數(shù)據(jù)庫各級模式所作的定義描述數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)庫的使用和操作都要通過查閱數(shù)據(jù)字典來進行。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有層次、網(wǎng)狀、關系和對象關系等多種數(shù)據(jù)模型。一種DBMS只能支持一種模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。目前常用的都是關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)及面向對象關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBM

7、S)1.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3.1信息的三種世界信息的三種世界現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界(客觀事物及聯(lián)系客觀事物及聯(lián)系)、信息世界信息世界(概念模型概念模型)、計算機世界、計算機世界(數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型)1.3.2概念模型概念模型實體的描述實體的描述實體：實體：客觀存在的并可相互區(qū)別的任何事物。實體是構成數(shù)據(jù)庫的基本元素。實體可以是人，也可以是物；可以是實際對象，也可以是概念；可以是事物本身，也可以是事物之間的聯(lián)系。屬性：屬性：實體所代表的某特定

8、事物所具有的某方面的特征。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。屬性是相對實體而言，是實體所具有的特性。例如把人作為一個實體，在人事檔案中，用姓名、部門、性別、籍貫、出生日期、婚否、基本工資、住址等幾個屬性來刻畫人的特征。型和值型和值實體與屬性有型與值之分，型是指結構或框架，值是指在結構約束下的具體取值。每個屬性都有值，每個屬性值都有一定的變化范圍，稱為屬性值的“域”。實體集和實體型實體集和實體型字段值的集合就可以表示一個實體，而屬性的集合可

9、以表示一種實體的類型，即為實體型。同類型的實體集合，即為實體集。例如在數(shù)據(jù)庫的表文件中每一條記錄表示一個實體；在教師實體集中，(0986，吳偉，男，551206，教授)表示教工名冊中的一個具體人。實體間聯(lián)系的含義及類型實體間聯(lián)系的含義及類型在現(xiàn)實世界中，事物與事物之間總是有關聯(lián)的，實體之間的對應關系被稱為聯(lián)系。例如：一個讀者可以借閱若干本圖書；同一本書可以相繼被幾個讀者借閱。實體間的聯(lián)系的種類是指一個實體型中可能出現(xiàn)的每一個實體與另一個

10、實體型中多少個具體實體存在聯(lián)系，兩個實體間的聯(lián)系可分為三種模型：“一對一”的聯(lián)系，“一對多”的聯(lián)系，“多對多”的聯(lián)系。概念模型的表示方法：概念模型的表示方法：ER圖在ER模型中:矩形：矩形：表示實體型；橢圓形：橢圓形：表示屬性；菱形：菱形：表示實體型之間的聯(lián)系。1.3.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用來表示實體及實體間聯(lián)系的方法。將實體間的聯(lián)系經適當?shù)霓D換，用一定的數(shù)據(jù)結構表示出來，就得到了數(shù)據(jù)模型。一個具體的數(shù)據(jù)