Oracle數(shù)據(jù)庫管理第1講

Oracle數(shù)據(jù)庫管理一

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識李永信息工程系計算機基礎(chǔ)教研室一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成重點難點

重點：數(shù)據(jù)庫的相關(guān)概念、發(fā)展過程、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式和兩級映像的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯獨立性和物理獨立性等。

難點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的大量基本概念、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫的地位數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計算機科學的重要分支。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進了計算機應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。數(shù)據(jù)庫的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。四位圖靈獎得主CharlesW.Bachman1973年獲“圖靈獎”“網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫之父”四位圖靈獎得主

EdgarFrank"Ted"Codd1981年獲得“圖靈獎”“關(guān)系數(shù)據(jù)庫之父”四位圖靈獎得主

JamesNicholas"Jim"Gray1998年獲得“圖靈獎”“事務(wù)處理技術(shù)”四位圖靈獎得主

MichaelStonebraker2014年獲得“圖靈獎”“數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的布道者”第1章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念1.數(shù)據(jù)(Data)數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象數(shù)據(jù)的定義描述事物的符號記錄數(shù)據(jù)的種類數(shù)字、文本、圖形、圖像、音頻、視頻等數(shù)據(jù)的特點數(shù)據(jù)與其語義是不可分的1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念數(shù)據(jù)的含義稱為數(shù)據(jù)的語義，數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。例如：93是一個數(shù)據(jù)語義1：學生某門課的成績語義2：某人的體重語義3：計算機系2003級學生人數(shù)語義4：請同學給出。。。1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念學生檔案中的學生記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計算機系，1990）語義：學生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、

入學時間解釋：李明是個大學生，1972年5月出生，江蘇南京市

人，1990年考入計算機系2.數(shù)據(jù)庫DB(DataBase)

指長期存儲在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。

1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念舉例：記錄數(shù)據(jù)表存儲過程視圖….…

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1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念

（1）實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享（2）減少數(shù)據(jù)的冗余度（3）數(shù)據(jù)的獨立性（4）數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中控制（5）實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)（6）提供了數(shù)據(jù)檢索（7）數(shù)據(jù)一致性和可維護性

◆DB特點？1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS（DataBaseManagementSystem）

是對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行存儲和管理的軟件系統(tǒng)，位于用戶和操作系統(tǒng)中間。

DBMS功能？1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念

（1）數(shù)據(jù)定義功能（2）數(shù)據(jù)組織、存儲和管理

（3）數(shù)據(jù)操縱功能

（4）數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運行管理（5）數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能（6）其他功能◆DBMS功能1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念

(1)MicrosoftSQLServer

(2)OracleServer

(3)Sybase

(4)IBMDB2

(5)MySql◆流行的DBMS1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念

指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)的構(gòu)成。

4.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DBS（DataBaseSystem）

1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員DBS構(gòu)成1.1.1數(shù)據(jù)庫的4個基本概念1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展人工管理階段，50年代中期以前；文件系統(tǒng)階段，50年代后期至60年代中期；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段，60年代后期開始。背景：硬件：外存只有卡片、紙帶、磁帶，沒有磁盤等直接存取設(shè)備。軟件：匯編語言，沒有操作系統(tǒng)和管理數(shù)據(jù)的軟件。數(shù)據(jù)處理方式：批處理。1、人工管理階段（50年代中期以前）1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展特點：–數(shù)據(jù)不保存–應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)–數(shù)據(jù)不共享–數(shù)據(jù)不具有獨立性1、人工管理階段（50年代中期以前）1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)組1數(shù)據(jù)組2數(shù)據(jù)組n特點:一組數(shù)據(jù)對應(yīng)一個程序，數(shù)據(jù)是面向應(yīng)用的。1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展2、文件系統(tǒng)階段（50年代后期至60年代中期）背景：硬件：有了磁盤、磁鼓等直接存儲設(shè)備。軟件：出現(xiàn)了高級語言和操作系統(tǒng)，有了專門管理數(shù)據(jù)的軟件——文件管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理方式：批處理,聯(lián)機實時處理。1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展2、文件系統(tǒng)階段（50年代后期至60年代中期）特點：–數(shù)據(jù)可以長期保存在磁盤上–文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)–數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大–數(shù)據(jù)獨立性差1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序3數(shù)據(jù)文件1數(shù)據(jù)文件2數(shù)據(jù)文件n文件管理系統(tǒng)文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（60年代后期開始）背景：硬件：出現(xiàn)了大容量磁盤，價格下降。軟件：價格上升，使開發(fā)和維護系統(tǒng)的成本增加。數(shù)據(jù)處理方式：聯(lián)機實時處理。1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（60年代后期開始）特點：–數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化–數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低，易擴充–數(shù)據(jù)獨立性高–數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2用戶1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段背景應(yīng)用背景科學計算科學計算、管理大規(guī)模管理硬件背景只有紙帶、卡片、磁帶

磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備大容量磁盤等軟件背景

沒有操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理軟件

有操作系統(tǒng)，文件管理軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)處理方式批處理聯(lián)機實時處理，批處理分布式處理，聯(lián)機實時處理，批處理特點數(shù)據(jù)的管理者

用戶（程序員）文件管理軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)獨立性

不獨立，數(shù)據(jù)與程序不可分割獨立性差數(shù)據(jù)獨立于程序數(shù)據(jù)共享程度不共享，數(shù)據(jù)冗余極大共享性差，數(shù)據(jù)大量冗余共享性高，冗余度低數(shù)據(jù)面向?qū)ο?/p>

面向應(yīng)用，一個程序?qū)?yīng)一組數(shù)據(jù)

面向應(yīng)用，一個數(shù)據(jù)文件可以被多個應(yīng)用程序使用面向系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化無結(jié)構(gòu)記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)，整體無結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)管理三個階段的比較1.1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟1、需求分析2、概念設(shè)計3、邏輯設(shè)計4、物理設(shè)計5、數(shù)據(jù)庫實施6、數(shù)據(jù)庫運行維護問題DBMS實現(xiàn)一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成

數(shù)據(jù)模型（datamodel）是對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象。1.2數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求能比較真實地模擬現(xiàn)實世界容易為人所理解便于在計算機上實現(xiàn)1.1.2兩類數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型分為兩類（分屬兩個不同的層次）

（1）概念模型（2）邏輯模型和物理模型1.1.2兩類數(shù)據(jù)模型DBMS支持的數(shù)據(jù)模型概念模型認識抽象信息世界機器世界現(xiàn)實世界中客觀對象的抽象過程現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界概念模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員完成邏輯模型物理模型由DBMS完成概念模型邏輯模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員完成E-R數(shù)據(jù)模型（Entiry-Relationshipdatamodel）1.2.2概念模型1.實體（Entity）

實體是一個有著一系列顯著的、易辨認的屬性的對象。有具體的，也有抽象的；有物理上存在的，也有概念性的。2.屬性（Property）

屬性是實體的特性。實體或聯(lián)系一般具有若干特征，這些特征就稱為實體或聯(lián)系的屬性。一個實體可以有一個或多個屬性；

屬性有型和值的區(qū)別；

每個屬性都有一定的變化范圍，通常稱為屬性的域。1.2.2概念模型3.聯(lián)系（Relation）

實體與實體之間的關(guān)系抽象為聯(lián)系。一對一（1：1）一對多（1：n）多對多（m：n）1.2.2概念模型E-R圖E-R圖是E-R數(shù)據(jù)模型的圖形表示法。表示實體型，框內(nèi)寫實體名表示實體的屬性

表示實體間的聯(lián)系連接各部分1.2.2概念模型兩個實體之間的聯(lián)系1.2.2概念模型

【例1-1】實體間的聯(lián)系實體型間1：1聯(lián)系實體型間1：n聯(lián)系實體型間m：n聯(lián)系三個實體型間1：n聯(lián)系同一實體型間1：n聯(lián)系領(lǐng)導學生1n管理班主任班級11組成學生班級1n講授教師課程參考書1mn選修學生課程mn實體與屬性：實體及其聯(lián)系圖（E-R圖）學生學號姓名性別年齡講授教師課程參考書組成學生班級選修領(lǐng)導成績?nèi)藬?shù)【例1-2】為“學生選課系統(tǒng)”設(shè)計E-R模型在學校里的學生和課程之間，由于一名學生可以選修多門課程，而每門課程可以有多名學生選修，所以學生和課程之間是多對多聯(lián)系。1.2.3數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)操作完整性約束條件1.2.3數(shù)據(jù)模型的組成要素什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)庫的組成對象，以及對象之間的聯(lián)系描述的內(nèi)容與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述1.2.3數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)操作對數(shù)據(jù)庫中各種對象(型)的實例(值)允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則數(shù)據(jù)操作的類型查詢更新(包括插入、刪除、修改)數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述1.2.3數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)的完整性約束條件一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則：給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲存規(guī)則用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。1.2.4常用的數(shù)據(jù)模型層次數(shù)據(jù)模型（hierarchicalmodel）網(wǎng)狀模型（networkmodel）關(guān)系模型（relationalmodel）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型（objectoriedteddatamodel）對象關(guān)系數(shù)據(jù)模型（objectrelationaldatamodel）半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型（semistructuredatamodel）層次數(shù)據(jù)模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。有且只有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，這個結(jié)點稱為根結(jié)點；根以外的其他結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點。

1.2.5層次模型教員學生層次數(shù)據(jù)庫模型1.2.5層次模型教員學生層次數(shù)據(jù)庫的一個值1.2.5層次模型1.2.5層次模型層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)清晰簡單（2）查詢效率高（3）提供了良好的完整性支持。層次數(shù)據(jù)模型的缺點：

（1）不適合表示現(xiàn)實世界的非層次性聯(lián)系

（2）查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點。適合于描述具有一對多的層次聯(lián)系網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型它取消了層次模型的限制，從樹的結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藞D的結(jié)構(gòu)，允許多個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，允許結(jié)點有多個雙親結(jié)點，此外它還允許兩個結(jié)點之間有多種聯(lián)系（稱之為復(fù)合聯(lián)系）。1.2.6網(wǎng)狀模型1.2.6網(wǎng)狀模型R1R2R3(a)L1L2R1R2(b)L1L2R1R2R4R3R5L1L2L3L4L5(c)1.2.6網(wǎng)狀模型學生/選課/課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點：

（1）能夠更為直觀的描述現(xiàn)實世界（2）具有良好的性能，存取效率較高層次數(shù)據(jù)模型的缺點：

（1）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不利于最終用戶掌握

（2）網(wǎng)狀模型的DDL、DML復(fù)雜，不容易使用（3）記錄之間聯(lián)系通過存取路徑實現(xiàn)的，加重編寫應(yīng)用程序的負擔。1.2.6網(wǎng)狀模型1.2.7關(guān)系模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式1970年美國IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd首次提出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系模型計算機廠商新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型1.2.7關(guān)系模型一邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。

關(guān)系學生登記表關(guān)系名主碼屬性（列）屬性名元組學號姓名性別系別年齡籍貫95001950029500395004……95700李偉劉力王成張明楊東男女女男男計科信息數(shù)學計科物理2019181921江蘇山東北京北京山西關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系：一個關(guān)系對應(yīng)于一張表。元組：表中的一行稱為一個元組。屬性：表中的一列稱為屬性。主碼：唯一標識一個元組的某個屬性組。域：屬性的取值范圍。分量：元組中的一個屬性值。關(guān)系模式：對關(guān)系的描述。

關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n)學生（學號，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）1.2.7關(guān)系模型關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.2.7關(guān)系模型關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項,不允許表中還有表

職工號姓名職稱工資扣除實發(fā)基本津貼職務(wù)房租水電86051陳平講師13051200501601122283一個工資表(表中有表)實例一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為:單用戶結(jié)構(gòu)主從式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)客戶／服務(wù)器瀏覽器／應(yīng)用服務(wù)器／數(shù)據(jù)庫服務(wù)器多層結(jié)構(gòu)等關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“型”和“值”的概念型(Type):對某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明值(Value):

是型的一個具體賦值例如:學生記錄型：（學號，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）一個記錄值：