第1章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

參

考

書1、嚴明，單啟成主編.VisualFoxPro教程.江蘇：蘇州大學(xué)出版社,20082、高巍巍等編.VisualFoxPro程序設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社,20083、李春葆.VisualFoxPro程序設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，20084、李明,李曉麗,王燕.數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用.成都：西南交通大學(xué)出版社，2007從廣義上講，數(shù)據(jù)庫技術(shù)包括：數(shù)據(jù)庫設(shè)計、

DBMS技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)技術(shù)（包括Web技術(shù)）、智能信息處理技術(shù)。如何學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)？

掌握基本原理+實驗第1章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.1基本概念和定義1.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷史1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)模型本章主要內(nèi)容數(shù)據(jù)庫技術(shù)自20世紀60年代產(chǎn)生到今天，已經(jīng)經(jīng)歷了3代演變，造就了C.W.Bachman、E.F.Codd和JamesGray三位圖靈獎獲得者，帶動了一個巨大的軟件產(chǎn)業(yè)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)一直是最活躍、發(fā)展速度最快、應(yīng)用最廣的

IT技術(shù)之一。1.1基本概念和定義1.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷史1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)模型第1章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)（Data）是載荷信息的媒體，它包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。信息是一個抽象的概念，反映的是客觀世界的知識，是通過加工后形成的特定形式的數(shù)據(jù)．信息是通過處理數(shù)據(jù)產(chǎn)生的，數(shù)據(jù)是信息的載體，是信息的具體形式。數(shù)據(jù)只有處在特定背景下才是有意義的。為數(shù)據(jù)提供特定背景的主要機制是元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)是描述終端用戶數(shù)據(jù)的屬性（或特征）和該數(shù)據(jù)環(huán)境的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）是指一個計算機存儲記錄信息的系統(tǒng)。從管理層觀點來看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有

4個主要部件構(gòu)成：硬件、軟件、人員和數(shù)據(jù)。硬件指系統(tǒng)所有的物理設(shè)備。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件組件主要有：計算機、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等。軟件指系統(tǒng)內(nèi)所有程序的集合。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟件主要有：操作系統(tǒng)、DBMS、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)工具等。其中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase

Management

System，DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供了訪問數(shù)據(jù)的方法，包括數(shù)據(jù)庫的建立、對數(shù)據(jù)的操縱、檢索和數(shù)據(jù)控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)人員指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的所有用戶。一般把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的用戶分為4類：數(shù)據(jù)庫管理員、系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員、應(yīng)用程序開發(fā)人員，以及終端用戶。數(shù)據(jù)庫管理員（DataBase

Administrator,

DBA）的主要職責(zé)是負責(zé)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃、設(shè)計、維護和監(jiān)控。數(shù)據(jù)指存儲在數(shù)據(jù)庫中的事實集合。數(shù)據(jù)是產(chǎn)生信息的關(guān)鍵原料，好的數(shù)據(jù)才有可能產(chǎn)生更好的信息，它是一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的“質(zhì)量”基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計者的重要工作就是確定在數(shù)據(jù)庫中存儲那些數(shù)據(jù)，以及如何組織這些數(shù)據(jù)。1.1基本概念和定義1.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷史1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)模型第1章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述經(jīng)過40年的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫已從第一代的網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，第二代的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，發(fā)展到了第三代以面向?qū)ο竽Ｐ蜑橹饕卣鞯臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)。1.第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)20世紀70年代，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以廣為流行的網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫和層次模型數(shù)據(jù)庫為代表。第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點是支持三級抽象模型的體系結(jié)構(gòu)；用存取路徑（指針）來表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系；數(shù)據(jù)定義語言（DDL）和數(shù)據(jù)操作語言（DML）相對獨立，數(shù)據(jù)庫語言采用過程性（導(dǎo)航式）語言。2．第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常把支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)稱之為第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。關(guān)系模型建立在嚴格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)之上，它概念簡單、清晰，易于用戶理解和使用。因而在這一時期得到迅猛發(fā)展，幾乎所有新推出的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。Oracle，Sybase，Informix，Ingres3．新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在20世紀80年代后期人們又提出了研制新一代數(shù)據(jù)庫的設(shè)想?？梢哉f新一代數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究和發(fā)展呈現(xiàn)了百花齊放的局面。歸納起來其主要特征有：一是面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)的結(jié)合；二是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多學(xué)科技術(shù)的有機結(jié)合；三是面向應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究。1.1基本概念和定義1.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷史1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)模型第1章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指引入了數(shù)據(jù)庫技術(shù)后的計算機系統(tǒng)。廣義地講，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）、DBA（數(shù)據(jù)庫管理員）、應(yīng)用程序以及用戶組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點與傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)呈現(xiàn)出許多潛在的優(yōu)點。其主要表現(xiàn)在如下幾個方面：程序—數(shù)據(jù)獨立性提高了數(shù)據(jù)的共享性降低了數(shù)據(jù)的冗余度，提高了數(shù)據(jù)的一致性采用一定的數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制DBMS的功能DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件的核心，它是用戶的應(yīng)用程序和物理數(shù)據(jù)庫之間的橋梁。用戶對數(shù)據(jù)的一切操作都是在DBMS的指揮、調(diào)度、控制下進行的，而且只能借助于

DBMS實現(xiàn)。DBMS同時要保證數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、完整性和一致性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式在實際應(yīng)用當中，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的種類很多，它們可以支持不同的數(shù)據(jù)模型，建立在不同的操作系統(tǒng)之上，數(shù)據(jù)的存儲格式也不相同，但它們在體系結(jié)構(gòu)上具有相同的特征，即采用三級模式結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用 Principle

and

Application

of

DataBase

1.1基本概念和定義1.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷史1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)模型第1章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述模型(Model)

是對復(fù)雜的現(xiàn)實事物或事件的抽象。數(shù)據(jù)模型(DataModel)是對現(xiàn)實世界中數(shù)據(jù)特征的抽象，它是復(fù)雜的現(xiàn)實數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相對簡單的表示法，通常用圖

形方式給出。模型的主要作用是幫助我們理解現(xiàn)實環(huán)境的

復(fù)雜性。由于計算機不能直接處理現(xiàn)實世界中的具體事物，所以人們必須首先把現(xiàn)實世界中的具體事物進行抽象（通常被稱為概念模型設(shè)計），然后再組織為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型（如關(guān)系模型）。一般而言，數(shù)據(jù)模型由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的約束條件三部分組成。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫規(guī)定了如何把基本的數(shù)據(jù)項組織成較大的數(shù)據(jù)單位，以描述數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容、性質(zhì)和數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。數(shù)據(jù)操作。數(shù)據(jù)操作是指一組用于指定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任何有效的操作或推導(dǎo)規(guī)則。數(shù)據(jù)庫中主要的操作有查詢和更新(插入、刪除、修改)2大類。數(shù)據(jù)的約束條件。數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合，它定義了給定數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定相容的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的集合和可允許的狀態(tài)改變，以保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。層次模型（Hierarchical

Model）網(wǎng)狀模型（Network

Model）關(guān)系模型（Relational

Model）實體關(guān)系模型（Entity

Relationship

Model）面向?qū)ο竽Ｐ停∣bject

Oriented

Model）。１層次模型層次模型的結(jié)構(gòu)層次模型是按照層次結(jié)構(gòu)的形式組織數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的，即用樹（Tree）型結(jié)構(gòu)表示實體以及實體之間的聯(lián)系。層次模型的特點查詢?nèi)魏我粋€給定記錄時，只有按其路徑查看才能顯示出它的全部含義，沒有一個子記錄可以脫離雙親記錄而存在；每個子結(jié)點只有一個雙親結(jié)點，而且只有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，稱為根結(jié)點；層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只能處理一對多的實體關(guān)系。２網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型的結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型是一種比層次模型更具有普遍性的模型，即用圖（Graph）型結(jié)構(gòu)表示實體以及實體之間的聯(lián)系。它允許多個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，允許結(jié)點有多個雙親結(jié)點，還允許兩個結(jié)點之間有多種聯(lián)系（稱為復(fù)合聯(lián)系）。網(wǎng)狀模型可以反映實體間存在的更為復(fù)雜的聯(lián)系，而層次結(jié)構(gòu)可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一個特例。３關(guān)系模型關(guān)系模型(relational

model)是1970年首先由IBM公司的

E·F·Codd提出的。關(guān)系模型的結(jié)構(gòu)關(guān)系模型是用二維表描述實體以及實體之間的聯(lián)系。在關(guān)系模型中把二維表稱為關(guān)系，表中的列稱為屬性，列中的值取自相應(yīng)的域(Domain)，域是屬性所有可能取值的集合。表中的一行稱為一個元組(Tuple)，元組用關(guān)鍵字

(Keyword)標識。關(guān)系模型的優(yōu)點關(guān)系模型具有堅實的理論基礎(chǔ)。二維表不僅能表示實體，而且能方便地表示實體之間的聯(lián)系。簡單。數(shù)據(jù)獨立性高。４實體關(guān)系模型ER模型基于實體、聯(lián)系和屬性三個組件。從它的觀點來看，世界是由一組稱作實體的基本對象和這些對象之間的聯(lián)系構(gòu)成的。5面向?qū)ο竽Ｐ兔?/p>