數(shù)據(jù)庫(kù)原理-第一章

1、數(shù)據(jù)庫(kù)原理第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章本資料由-大學(xué)生創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)網(wǎng)http:/提供資料在線代理|網(wǎng)頁(yè)代理|代理網(wǎng)頁(yè)|http:/ 減肥藥排行榜|淘寶最好的減肥藥|什么減肥藥效果最好|減肥瘦身藥|http:/第1章 基礎(chǔ)知識(shí)1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)造1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Home1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)本資料由-大學(xué)生創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)網(wǎng)http:/提供資料在線代理|網(wǎng)頁(yè)代理|代理網(wǎng)頁(yè)|http:/ 減肥藥排行榜|淘寶最好的減肥藥|什么減肥藥效果最好|減肥瘦身藥|http:/1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1.2 數(shù)據(jù)管理1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.1.4

2、 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)Home1.1.1 信息世界本資料由-大學(xué)生創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)網(wǎng)http:/提供資料在線代理|網(wǎng)頁(yè)代理|代理網(wǎng)頁(yè)|http:/ 減肥藥排行榜|淘寶最好的減肥藥|什么減肥藥效果最好|減肥瘦身藥|http:/1.1.1 信息世界人類活動(dòng) 描述 信息 構(gòu)成 信息世界信息（數(shù)據(jù)）：圖 文 聲 像信息處理：數(shù)據(jù)處理信息處理技術(shù)：手工、機(jī)械、電子1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC的誕生，標(biāo)志著一個(gè)嶄新的數(shù)據(jù)處理階段電子處理階段的開始。Home圖表、圖形、圖片數(shù)字、文字聲音影像、動(dòng)畫1.1.2 數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理：對(duì)數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)、檢查、維護(hù) 等工作。數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的3個(gè)階段人工管理文件

3、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1人工管理階段 20世紀(jì)50年代中期以前屬于人工管理階段，該階段的主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)完全一致。數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的3個(gè)階段：人工管理階段的特征存在的問(wèn)題：1、編程復(fù)雜2、數(shù)據(jù)大量重復(fù)3、數(shù)據(jù)維護(hù)困難2文件系統(tǒng)階段 20世紀(jì)50年代后期至60年代中期屬于文件系統(tǒng)階段，該階段的主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立。通過(guò)文件管理系統(tǒng)提供從邏輯文件到物理文件的轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的3個(gè)階段：存在的問(wèn)題： 1、數(shù)據(jù)冗余度大。 2、易造成數(shù)據(jù)的不一致性。 3、程序與數(shù)據(jù)相互依賴 4、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)困難。文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的3個(gè)階段：3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 20

4、世紀(jì)60年代末發(fā)生了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)有著奠基作用的3件大事，標(biāo)志著以數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為基本手段的數(shù)據(jù)管理階段的開始。 Home數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的3個(gè)階段：（1）1968年美國(guó)的IBM公司推出了基于層次模型的IMS （Information Management System）。 （2）1969年美國(guó)數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)會(huì)（CODASYL）的DBTG報(bào)告提出了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型。 （3）1970年美國(guó)IBM公司的高級(jí)研究員 E. F. Codd提出了關(guān)系數(shù)據(jù)模型。1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)(DataBase)運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBase Management System)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DataB

5、ase Administrator)用戶。1數(shù)據(jù)庫(kù)（DB） 數(shù)據(jù)庫(kù)是相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合，它應(yīng)該具有如下性質(zhì)：集中管理數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)冗余度小，數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，允許并發(fā)使用數(shù)據(jù) ，并能保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成：2運(yùn)行環(huán)境 硬件環(huán)境：CPU、內(nèi)存、外存、I/O設(shè)備、網(wǎng)絡(luò) 軟件環(huán)境：系統(tǒng)軟件3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能的核心軟件，是實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和用戶之間的一個(gè)接口，負(fù)責(zé)處理用戶和應(yīng)用程序存取、操縱數(shù)據(jù)庫(kù)的各種請(qǐng)求。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成：4數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA） 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、建立、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的人員。5用戶 應(yīng)用程序員和終端用戶。Home數(shù)

6、據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成：數(shù)據(jù)的集中管理數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)的冗余度小。數(shù)據(jù)獨(dú)立性物理獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)的完整性數(shù)據(jù)的安全性數(shù)據(jù)恢復(fù)并發(fā)控制 1.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)Home 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，不影響其邏輯結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，不影響原來(lái)的應(yīng)用程序1.2 數(shù)據(jù)模型（Data Model）1.2.2 數(shù)據(jù)模型的特性及分類1.2.3 層次模型1.2.4 網(wǎng)狀模型1.2.5 關(guān)系模型Home1.2.1 事務(wù)抽象過(guò)程的三個(gè)階段1.2.1 事務(wù)抽象過(guò)程的三個(gè)階段現(xiàn)實(shí)世界 了解客觀世界中，事物及事物之間的聯(lián)系。信息世界 將事物及其聯(lián)系，經(jīng)過(guò)人們的分析、歸納、抽象形成信息。機(jī)器

7、世界 經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字化信息Home按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。稱為概念模型按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模稱為數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界信息的抽象、表示、處理1.2.2 數(shù)據(jù)模型的特性及分類數(shù)據(jù)模型的特性數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)對(duì)象類型的集合數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作的集合數(shù)據(jù)的完整性約束：數(shù)據(jù)完整性規(guī)則的集合數(shù)據(jù)模型的分類基于記錄的邏輯模型：層次、網(wǎng)狀、關(guān)系基于對(duì)象的邏輯模型：ER、FD、OO實(shí)體聯(lián)系函數(shù)數(shù)據(jù)面向?qū)ο驞B靜態(tài)特征DB動(dòng)態(tài)特征基于記錄的邏輯模型：概念與術(shù)語(yǔ)現(xiàn)實(shí)世界事務(wù)特征信息世界實(shí)體屬性實(shí)體集機(jī)器世界記錄(record)數(shù)據(jù)項(xiàng)(field)文件(file)類型（type）對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)特征

8、的描述值（value）數(shù)據(jù)項(xiàng)的具體內(nèi)容信息3個(gè)世界的術(shù)語(yǔ)聯(lián)系Home基于記錄的邏輯模型：術(shù)語(yǔ)應(yīng)用實(shí)例1.2.3 層次模型特點(diǎn)：是一個(gè)自頂向下的有向樹結(jié)構(gòu)，記錄為結(jié)點(diǎn)。僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)，下一層為從屬結(jié)點(diǎn)，每個(gè)從屬結(jié)點(diǎn)還可以有從屬結(jié)點(diǎn)，上一層為父，下一層為子。每個(gè)父結(jié)點(diǎn)可有任意多個(gè)子結(jié)點(diǎn)。每個(gè)子結(jié)點(diǎn)僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。父、子結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系是 1：N層次模型適合表示數(shù)據(jù)記錄之間的一對(duì)多聯(lián)系查詢路徑是自頂向下的單項(xiàng)查詢Home層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1 根結(jié)點(diǎn) 2 兄弟結(jié)點(diǎn) 3 葉結(jié)點(diǎn) 4 兄弟結(jié)點(diǎn) 5 葉結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)1.2.4 網(wǎng)狀模型特點(diǎn)：是一個(gè)無(wú)向圖。每個(gè)子結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)。允許有多個(gè)無(wú)父結(jié)點(diǎn)。 結(jié)點(diǎn)

9、之間的聯(lián)系是 M：NHome R1 R2 L3 L1 L2 R3 L4 R4 R5 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型適合表示數(shù)據(jù)記錄之間的多對(duì)多聯(lián)系查詢路徑是沿著網(wǎng)絡(luò)路徑按任意方向查詢1.2.5 關(guān)系模型特點(diǎn)：關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是二維表。關(guān)系模型是關(guān)系模式的集合。關(guān)系模式相當(dāng)于表結(jié)構(gòu)。表（關(guān)系）、行（元組）、列（屬性）。表的特性 元組惟一 行的次序無(wú)關(guān) 列的次序無(wú)關(guān)關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型適合表示數(shù)據(jù)記錄之間的任意聯(lián)系不需要規(guī)定查詢路徑，而用關(guān)系運(yùn)算表達(dá)式來(lái)描述查詢教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系數(shù)據(jù)模型 Home1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)造1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1.3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員1.3.5

10、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)Home1.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映射與數(shù)據(jù)獨(dú)立性1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 也稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的ANSI模型數(shù)據(jù)庫(kù)分為三級(jí)：對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別用戶級(jí)：對(duì)應(yīng)于外模式，又稱為用戶視圖。概念級(jí)：對(duì)應(yīng)于概念模式，又稱為 DBA視圖。物理級(jí)：對(duì)應(yīng)于內(nèi)模式，又稱為內(nèi)部視圖。兩級(jí)映射：實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換外/概念映射：定義了外模式和概念模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。概念/內(nèi)映射：定義了概念模式和內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的ANSI模型1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 概念模式概念模式（Conceptual Schema）數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和

11、特征的描述所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，綜合了所有用戶的需求概念模式的地位：是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的中間層與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無(wú)關(guān)與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言無(wú)關(guān)概念模式的定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型、取值范圍等）數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 外模式外模式（External Schema）：概念模式的子集數(shù)據(jù)庫(kù)用戶使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示外模式的地位：介于概念模式與應(yīng)用之間概念模式與外模式的關(guān)系：一對(duì)多外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對(duì)多外模式的用途保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全性

12、的一個(gè)有力措施。每個(gè)用戶只能看見和訪問(wèn)所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)內(nèi)模式（ Internal Schema）：也稱存儲(chǔ)模式數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式記錄的存儲(chǔ)方式索引的組織方式數(shù)據(jù)是否加密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)的規(guī)定一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 內(nèi)模式Home1.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映射與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 外模式/概念模式定義外模式與概念模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系每一個(gè)外模式都對(duì)應(yīng)一個(gè)外模式概念模式映射保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性1.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映射與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 概念模式/內(nèi)模式定義了概念模式與內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)庫(kù)中概念模式內(nèi)模式映射是唯一的保證數(shù)據(jù)的

13、物理獨(dú)立性Home1.3.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）數(shù)據(jù)庫(kù)管理員是設(shè)計(jì)、建立、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的人員。DBA的職責(zé) 數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建立。 運(yùn)行與控制。 數(shù)據(jù)庫(kù)的使用。Home1.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的影響 按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)可分為單機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分布式系統(tǒng)并行系統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫(kù)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，可分為單用戶系統(tǒng)，多用戶系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫(kù)在主機(jī)上）。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：運(yùn)行在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的，主要有兩種模式：客戶機(jī)/服務(wù)器模式和瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器模

14、式。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：數(shù)據(jù)分別存放在不同的計(jì)算機(jī)上，用戶面對(duì)的仍是一個(gè)邏輯上完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：采用多CPU和多硬盤的并行工作方式，極大地提高了系統(tǒng)的處理速度和I/O速度。1.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可分為1.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)客戶機(jī)/服務(wù)器模式（Client/Server，C/S）客戶機(jī)是用戶的接口，它向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，并處里返回的結(jié)果。處理客戶的請(qǐng)求，將結(jié)果返回給客戶網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器模式（Browser/Web Server/Database Server，B/S）Home

15、1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS） 1.4.2 數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言1.4.3 數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言1.4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理的核心功能1.4.5 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程Home1.4.1 什么是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1 什么是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是一種負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、建立、操作、管理和維護(hù)的軟件系統(tǒng)。DBMS的職能： 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和建立。 數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。 數(shù)據(jù)庫(kù)的控制。 數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)與故障恢復(fù)。 數(shù)據(jù)通信。Home1.4.2 數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言（DDL）數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言（Data Description Language）數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言的分類外模式描述語(yǔ)言（SDDL）：描述數(shù)據(jù)庫(kù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。概念模

16、式描述語(yǔ)言（DDL）：描述數(shù)據(jù)庫(kù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)。內(nèi)模式描述語(yǔ)言（PDDL）：描述數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)Home1.4.3 數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言（DML）數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言（Data Manipulation Language）用戶操作數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的工具。數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)更新（插入、修改、刪除）。數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言有兩種類型交互型DML：如SQL、QBE等。宿主型DML：如SQL嵌入在C、Java中使用。HomeDBMS必須提供預(yù)編譯程序本資料由-大學(xué)生創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)|創(chuàng)業(yè)網(wǎng)http:/提供資料在線代理|網(wǎng)頁(yè)代理|代理網(wǎng)頁(yè)|http:/ 減肥藥排行榜|淘寶最好的減肥藥|什么減肥藥效果最好|減肥瘦身藥|http:/1.4.4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理的核心功能 核心功能指DBMS的核心程序或稱為例行程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理例行程序： 語(yǔ)言處理程序：語(yǔ)言的處理、編譯、解釋程序。運(yùn)行控制程序：訪問(wèn)控制、完整性