數(shù)據(jù)庫技術及應用新第1章 概述

1、n關于數(shù)據(jù)庫技術與本課程n課程目標與課程內容n教材與參考文獻n學習及實習環(huán)境n課程學習與考核n數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的流行技術n是計算機科學的重要分支n數(shù)據(jù)庫原理的先修課程：程序設計n數(shù)據(jù)庫應用是數(shù)據(jù)庫原理后續(xù)課程n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（原理）n(關系)數(shù)據(jù)庫的基本理論n數(shù)據(jù)庫設計n數(shù)據(jù)庫技術n數(shù)據(jù)庫實用技術nACCESS的實用技術nSQL Server 應用與開發(fā)n與計算機等級考試三級（數(shù)據(jù)庫技術）、四級數(shù)據(jù)庫工程師關系n不涵蓋數(shù)據(jù)結構與操作系統(tǒng)等公共基礎知識n薩師煊,王珊,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第4版,高等教育出版社nAbraham Silberschatz等數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論第i版,機械工業(yè)出版社n關于ACCESS

2、、Sql Server 2005/2008數(shù)據(jù)庫的參考書籍及電子圖書，很多nACCESS與Sql Server 2005/2008的系統(tǒng)幫助n互聯(lián)網：數(shù)據(jù)庫技術與Sql Server 2005/2008的學習網站n互聯(lián)網n裝有ACCESS 、Sql Server的計算機n程序設計的基礎n課程學習n理論內容由教師主講；n課下作業(yè)、復習；n考核n加強過程考核n成績：期末筆試75%上機作業(yè)15分平時成績10分n成績：期末筆試75%上機作業(yè)15分平時成績10分n上機作業(yè)評分說明n按時、獨立、保質完成每次作業(yè)，可獲取每次作業(yè)分數(shù)（2分），共大約7次作業(yè)。n發(fā)現(xiàn)抄襲、雷同作業(yè)，扣5分，直至扣滿15分n成績

3、：期末筆試75%上機作業(yè)15分平時成績10分n平時成績說明n由出勤、回答問題等平時表現(xiàn)給出n缺勤1次扣2分，回答問題按表現(xiàn)給-1+1分n平時成績最多扣滿10分n回答問題的額外加分最多可達5分n學生可在1-3周提交A4紙手寫的免聽申請n免聽的同學可不聽課、不做上機作業(yè)，最終成績以期末筆試成績?yōu)闇实谝徽?緒論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究概述n體驗數(shù)據(jù)庫12網網聊聊An Introduction to Database Systemsn數(shù)據(jù):描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。n數(shù)據(jù)庫(Data Base;DB):長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。n數(shù)據(jù)庫管

4、理系統(tǒng)(DataBase Management System ; DBMS):位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBase System ; DBS):計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)。應用程序1應用程序2應用程序n數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n文件文件系統(tǒng)系統(tǒng)物理文件1物理文件2物理文件n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫n數(shù)據(jù)定義：允許用戶使用專門的DDL進行數(shù)據(jù)對象的定義；n數(shù)據(jù)組織、存儲和管理；n數(shù)據(jù)操縱：使用數(shù)據(jù)操縱語言進行查詢和更新數(shù)據(jù)的能力；n數(shù)據(jù)庫的運行管理；n數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能應用系統(tǒng)應用系統(tǒng)應用開發(fā)工具軟件應用開發(fā)工具軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

5、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)硬件硬件數(shù)據(jù)庫用戶數(shù)據(jù)庫用戶硬件硬件DatabaseOSDBMS應用開發(fā)工具應用開發(fā)工具應用系統(tǒng)應用系統(tǒng)DBA用戶用戶用戶用戶用戶用戶應用程序員應用程序員數(shù)據(jù)庫管理員：Data Base Administrator選課、管理系統(tǒng)VB/C+/.NET/JAVAACCESS/SQL SERVERWIN SERVER/UNIX數(shù)據(jù)庫文件人工管理階段人工管理階段 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段時間時間50年代中期50年代后期60年代中期60年代后期應用背景應用背景科學計算科學計算、管理大規(guī)模管理硬件背景硬件背景無直接存取存儲設備磁盤、磁鼓大容量磁盤軟件背景軟件背

6、景沒有操作系統(tǒng)有操作系統(tǒng)（文件系統(tǒng)）有DBMS處理方式處理方式批處理批處理聯(lián)機實時處理批處理聯(lián)機實時處理分布處理人工管理階段人工管理階段 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)保存數(shù)據(jù)保存方式方式數(shù)據(jù)不保存以文件的形式長期保存，但無結構以數(shù)據(jù)形式保存，有結構數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理考慮安排數(shù)據(jù)的物理存儲位置與數(shù)據(jù)文件名打交道對所有數(shù)據(jù)實行統(tǒng)一、集中、獨立的管理數(shù)據(jù)與程數(shù)據(jù)與程序序數(shù)據(jù)面向程序數(shù)據(jù)與程序脫離數(shù)據(jù)與程序脫離實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享數(shù)據(jù)的管數(shù)據(jù)的管理者理者人文件系統(tǒng)DBMS數(shù)據(jù)面向數(shù)據(jù)面向的對象的對象某一應用程序某一應用程序現(xiàn)實世界人工管理階段人工管理階段 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段

7、 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)的共數(shù)據(jù)的共享程度享程度無共享共享性差共享性高數(shù)據(jù)的冗數(shù)據(jù)的冗余度余度冗余度極大冗余度大冗余度小數(shù)據(jù)的獨數(shù)據(jù)的獨立性立性不獨立，完全依賴于程序獨立性差具有高度的物理獨立性和一定的邏輯獨立性數(shù)據(jù)的結數(shù)據(jù)的結構化構化無結構記錄內有結構整體無結構整體結構化用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)的控數(shù)據(jù)的控制能力制能力應用程序自己控制應用程序自己控制由DBMS提供數(shù)據(jù)的安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復能力n數(shù)據(jù)模型(Data Model):是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象。應滿足三方面要求n數(shù)據(jù)模型的組成要素n數(shù)據(jù)結構:n數(shù)據(jù)操作:n數(shù)據(jù)的約束條件:n數(shù)據(jù)模型分類n概念模型(信息模型):n數(shù)據(jù)模型

8、:第一級抽象現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界信息世界信息世界 概念模型概念模型機器世界機器世界 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型第二級抽象 實體模型實體模型 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型事物個體實體記錄事物總體實體集文件特征屬性字段事物間聯(lián)系認識抽象轉換n信息世界中的基本概念n實體(Entity):客觀存在并可互相區(qū)別的事物n屬性(Attribute):實體的某一特性n碼(Key):唯一標識實體的屬性(集)n域(Domain):屬性的取值范圍n實體集(Entity Set)n實體型(Entity Type)n聯(lián)系(Relationship):事物內部(實體內)以及事物之間(實體間)的聯(lián)系n一對一/一對多/多對多聯(lián)系n實體-聯(lián)系方法(En

9、tity-Relationship):E-R圖n實體型:矩形n屬性:橢圓型n聯(lián)系:菱形n實體型n用矩形表示，矩形框內寫明實體名。學生學生教師教師n屬性n用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來學生學生學號學號年齡年齡性別性別姓名姓名實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型2111:1聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型2mnm:n聯(lián)系聯(lián)系實體型實體型1聯(lián)系名聯(lián)系名實體型實體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系班級班級班級班級-班長班長班長班長111:1聯(lián)系聯(lián)系課程課程選修選修學生學生mnm:n聯(lián)系聯(lián)系班級班級組成組成學生學生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系職工職工領導領導1n同一實體型內同一實體型內部的部

10、的1:n聯(lián)系聯(lián)系課程課程講授講授教師教師1m多個實體型間的多個實體型間的1:n聯(lián)系聯(lián)系參考書參考書n課程課程選修選修學生學生mn成績成績職工號姓名性別年齡職稱書號書名簡介價格課程名學分課程號專業(yè)系班編號成績學員學號姓名性別年齡教師參考書講授課程mn1選修mn領導1n學生組成班級n1An Introduction to Database Systems用用E-R圖表示某個工廠物資管理的概念模型圖表示某個工廠物資管理的概念模型 P17n實體實體n倉庫：倉庫： 倉庫號、面積、電話號碼倉庫號、面積、電話號碼n零件零件 ：零件號、名稱、規(guī)格、單價、描述：零件號、名稱、規(guī)格、單價、描述n供應商：供應商號、

11、姓名、地址、電話號碼、帳號供應商：供應商號、姓名、地址、電話號碼、帳號n項目：項目號、預算、開工日期項目：項目號、預算、開工日期n職工：職工號、姓名、年齡、職稱職工：職工號、姓名、年齡、職稱 倉庫倉庫號面積電話號項目項目號預算開工日期職工職工號姓名年齡職稱零件零件號名稱規(guī)格單價描述供應商供應商號姓名地址帳號電話號實體及其屬性圖實體及其屬性圖An Introduction to Database SystemsAn Introduction to Database Systemsn實體之間的聯(lián)系如下：實體之間的聯(lián)系如下： (1)一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個倉一個倉庫可以存放多

12、種零件，一種零件可以存放在多個倉庫中。倉庫和零件具有庫中。倉庫和零件具有多對多多對多的聯(lián)系。用的聯(lián)系。用庫存量庫存量來表示某來表示某種零件在某個倉庫中的數(shù)量。種零件在某個倉庫中的數(shù)量。(2)一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個倉庫工作，倉庫和職工之間是倉庫工作，倉庫和職工之間是一對多一對多的聯(lián)系。的聯(lián)系。 (3)職工之間具有領導職工之間具有領導-被領導關系，即倉庫主任領導若干保被領導關系，即倉庫主任領導若干保管員。職工實體型中具有管員。職工實體型中具有一對多一對多的聯(lián)系的聯(lián)系 (4)供應商、項目和零件三者之間具有多對多的聯(lián)系供應商

13、、項目和零件三者之間具有多對多的聯(lián)系聯(lián)系的屬性供應商項目零件供應供應量庫存?zhèn)}庫庫存量職工領導工作mnpmn1n1n實體及其聯(lián)系圖實體及其聯(lián)系圖多對多聯(lián)系1對多聯(lián)系完整的實體聯(lián)系圖完整的實體聯(lián)系圖見書見書P19An Introduction to Database Systems供應商倉庫職工項目零件供應商號姓名地址電話號帳號倉庫號電話號面積職工號姓名年齡職稱項目號預算開工日期零件號規(guī)格描述單價名稱領導n1供應供應量mpn庫存庫存量mn工作1n完整的實體聯(lián)系圖完整的實體聯(lián)系圖見書見書P19An Introduction to Database SystemsAn Introduction to

14、Database Systemsn層次模型n網狀模型n關系模型關系模型(Relational Model) n面向對象模型(Object Oriented Model）n對象關系模型(Object Relational Model)曾經占據(jù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)產品主導地位,現(xiàn)在已逐步被關系模型取代 1 根結點根結點 2 兄弟結點兄弟結點 3 葉結點葉結點 4 兄弟結點兄弟結點 5 葉結點葉結點 葉結點葉結點 1 2 R3 L1 L2 R1 R1 R2R2 L3 L3 L1 L2 L1 L2 R3R3 L4 L4 R4 R4 R5R5 n關系模型的發(fā)展n1970年E.F.Codd首次提出了關系模型n1981年, E.F.Codd因此獲得圖靈獎n本課程的重點學號學號姓名姓名性別性別年齡年齡籍貫籍貫9901李勇男20江蘇9902劉晨女19山東9903王明女20北京9999張立男18陜西關系名關系名關系關系元組元組(行行)屬性屬性(列列)主碼主碼男女域域分量分量關系模式：屬性名屬性名n關系（Relation）一個關系對應通常說的一張表。n元組（Tuple）表中的一行即為一個元組。n屬性（Attribute）表中的一列即為一個屬性，給每一個屬性起一個名稱即屬性名。n主碼（Key）表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。n域（Domain）屬性的取值范圍。n分量元