第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課件

數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用Fundamental&ApplicationofDatabase第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論教師簡(jiǎn)介姓名：王紅霞職稱(chēng)：副教授E-mail：lily_000@.cn

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論在我們上網(wǎng)、娛樂(lè)或?qū)W習(xí)的過(guò)程中，總聽(tīng)說(shuō)XXX的網(wǎng)站被人黑了，原來(lái)是其數(shù)據(jù)庫(kù)被別人下載或更改了；有的系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，是因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)庫(kù)文件被破壞，那么，請(qǐng)問(wèn)一下，什么地方會(huì)用到數(shù)據(jù)庫(kù)，什么是數(shù)據(jù)庫(kù)？他的作用是什么？數(shù)據(jù)庫(kù)是怎么存在的？有哪些種類(lèi)？今天我們來(lái)討論這些問(wèn)題，作為我們走向數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的第一步。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論什么是數(shù)據(jù)庫(kù)？存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)？存放載有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)的倉(cāng)庫(kù)？第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論為什么要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)?各種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)管理的需求越來(lái)越多，各種信息系統(tǒng)都離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持事務(wù)處理系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)GIS聯(lián)機(jī)分析系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)DSS企業(yè)資源計(jì)劃ERP客戶(hù)關(guān)系管理CRM數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。數(shù)據(jù)庫(kù)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(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫(kù)信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。數(shù)據(jù)庫(kù)的地位第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用范圍

隨著數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的推廣使用，數(shù)據(jù)庫(kù)已深入到商業(yè)、金融、行政管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和工程技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域，滲透到社會(huì)的每一角落，并改變著人們的工作方式和生活方式。90年代初，我國(guó)已在銀行、電力、郵電、鐵路、醫(yī)療、氣象、民航、情報(bào)、公安、國(guó)防軍事、財(cái)稅等多個(gè)行業(yè)裝備了以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其實(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)早存在我們身邊，數(shù)據(jù)庫(kù)有多種類(lèi)型，分別適用于各個(gè)方面，現(xiàn)在來(lái)了解我們身邊的數(shù)據(jù)庫(kù)。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用醫(yī)療系統(tǒng)銀行超市交通公安系統(tǒng)（第二代身份證、指紋系統(tǒng)）院?！?章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論醫(yī)療方面（藥品采購(gòu)、住院信息等）下列信息都被有效的存儲(chǔ)在醫(yī)院信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，可方便人們快速查詢(xún)及了解相關(guān)信息。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容主要包括：醫(yī)生信息：科室、姓名、職稱(chēng)、診療時(shí)間等。費(fèi)用信息：項(xiàng)目名稱(chēng)、規(guī)格、價(jià)格、醫(yī)保費(fèi)用類(lèi)別、數(shù)額等。病人基本信息：就診卡號(hào)、病案號(hào)、姓名、性別、年齡、醫(yī)保費(fèi)用類(lèi)別等。診療相關(guān)信息：病史資料、主訴、現(xiàn)病史、既往史等。用藥信息：常規(guī)用法及劑量、費(fèi)用、功能及適應(yīng)癥、不良反應(yīng)及禁忌癥等。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論銀行系統(tǒng)我們?nèi)ャy行進(jìn)行交易（如查詢(xún)金額、提取金額等）的過(guò)程中，就是對(duì)銀行的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使用的過(guò)程。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容大概包括：客戶(hù)的基本信息：帳號(hào)、密碼、身份證號(hào)碼、聯(lián)系方式等賬戶(hù)信息：交易情況、交易金額、交易地點(diǎn)等操作人員基本信息：賬號(hào)、密碼、權(quán)限、交易情況等第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論公安系統(tǒng)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)：只要采集到犯罪嫌疑人的DNA樣本，就可以上網(wǎng)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，大大提高了查找犯罪嫌疑人的效率。指紋數(shù)據(jù)庫(kù)：顧名思義，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就是存儲(chǔ)各類(lèi)犯罪嫌疑人的指紋數(shù)據(jù)，刑事技術(shù)人員在犯罪現(xiàn)場(chǎng)提取指紋后，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì)，就可以快速認(rèn)定犯罪嫌疑人。遼寧省廳指紋中心庫(kù)存指紋已達(dá)100萬(wàn)人，計(jì)算機(jī)查詢(xún)速度可達(dá)每秒4.5萬(wàn)枚。第二代身份證：第二代身份證是將個(gè)人身份信息數(shù)據(jù)庫(kù)化管理的開(kāi)始，能夠有效利用人口資源，實(shí)現(xiàn)信息共享，加強(qiáng)社會(huì)管理。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論院校系統(tǒng)教務(wù)系統(tǒng)（選課、查詢(xún)成績(jī)等）新聞公告系統(tǒng)招生查詢(xún)留言系統(tǒng)資源中心（學(xué)習(xí)、工作、軟件、娛樂(lè)等）學(xué)生工作平臺(tái)……對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和使用水平已成為衡量該國(guó)信息化程度的重要標(biāo)志。

人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，數(shù)據(jù)庫(kù)是信息化社會(huì)中信息資源管理的基礎(chǔ)。所以對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)是邁向信息化社會(huì)的第一步。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論教學(xué)目標(biāo)理解什么是數(shù)據(jù)庫(kù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用；掌握數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)方法；具備利用數(shù)據(jù)庫(kù)工具開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的基本技能；為今后應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理信息、利用信息打下基礎(chǔ)。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論引入本課程在專(zhuān)業(yè)體系中的作用：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課

培養(yǎng)學(xué)生具備組織、利用和規(guī)劃信息資源的能力專(zhuān)業(yè)核心課

與《網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與網(wǎng)站建設(shè)》有著密切的聯(lián)系與模擬實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)相聯(lián)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論教學(xué)安排總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí) 課堂教學(xué)：32學(xué)時(shí)上機(jī)實(shí)習(xí)：32學(xué)時(shí)授課進(jìn)度使用教材：《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用——SQLServer2005》第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程體系基本原理數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)關(guān)系數(shù)據(jù)理論（關(guān)系代數(shù)，關(guān)系運(yùn)算）基本方法數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）規(guī)范化理論基本應(yīng)用結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言SQLSQLServer的使用數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)（完整性，并發(fā)控制，恢復(fù)）觸發(fā)器、存儲(chǔ)過(guò)程第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論考核方式期末：閉卷考試60%期中考試：20%平時(shí)(隨堂測(cè)試+作業(yè)+上機(jī)實(shí)驗(yàn))：20%第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論學(xué)習(xí)方法牢記基本概念熟記典型系統(tǒng)掌握設(shè)計(jì)方法解決實(shí)際問(wèn)題第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論參考書(shū)目1.《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》，薩師煊、王珊，高等教育出版社。2.《輕松掌握SQL》(第3版),[美]RyanK.Stephens,RonaldR.Plew著，鄭立強(qiáng)張立紅肖文蕾等譯，電子工業(yè)出版社。3.《SQLServer系統(tǒng)管理指南》，[美]M.Spenik,O.Sledge,K.Fernandez,L.Herb等著，熊桂喜、蔡鐵嶺、張軍弛等譯，清華大學(xué)出版社。4.《電子商務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)》北京大學(xué)出版社第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論SQL

server的安全性明顯要強(qiáng)于VFP，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)功能更強(qiáng)大。SQL/SERVER采用服務(wù)器/客戶(hù)機(jī)結(jié)構(gòu)，

客戶(hù)機(jī)提出要求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器接受要求，運(yùn)行要求，把結(jié)果返回客戶(hù)機(jī)，即數(shù)據(jù)的處理（進(jìn)程）都在服務(wù)器上，網(wǎng)絡(luò)只傳送請(qǐng)求和結(jié)果。

而共享型數(shù)據(jù)庫(kù)如FOXPRO、ACCESS在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行時(shí)，對(duì)遠(yuǎn)程表的處理的進(jìn)程都在本機(jī)上，整個(gè)表（或索引表）需從遠(yuǎn)程機(jī)傳到本機(jī)上，再在本機(jī)上處理，速度慢，特別是執(zhí)行不能優(yōu)化的語(yǔ)句，有時(shí)把整個(gè)表都傳過(guò)來(lái)，大的表簡(jiǎn)直無(wú)法忍受。就前途而言，小的應(yīng)用系統(tǒng)用VFP來(lái)開(kāi)發(fā)比較合適。

VFP與SQL-Server的區(qū)別第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論第一章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理1．?dāng)?shù)據(jù)和信息

數(shù)據(jù)

(1)描述現(xiàn)實(shí)世界的各種信息的物理符號(hào)

(2)是信息的載體

(3)是信息的具體表現(xiàn)形式表現(xiàn)形式——數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)的含義稱(chēng)為數(shù)據(jù)的語(yǔ)義，數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的。例如93是一個(gè)數(shù)據(jù)語(yǔ)義1：學(xué)生某門(mén)課的成績(jī)語(yǔ)義2：某人的體重語(yǔ)義3：計(jì)算機(jī)系2013級(jí)學(xué)生人數(shù)語(yǔ)義4：請(qǐng)同學(xué)給出。。。數(shù)據(jù)舉例第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計(jì)算機(jī)，1990）

語(yǔ)義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、入學(xué)時(shí)間解釋?zhuān)豪蠲魇莻€(gè)大學(xué)男生，1972年5月出生，江蘇南京市人，1990年考入計(jì)算機(jī)系請(qǐng)給出另一個(gè)解釋和語(yǔ)義數(shù)據(jù)舉例第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理1．?dāng)?shù)據(jù)和信息

信息

是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映二者的聯(lián)系數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示或載體信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.1數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理2.數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)處理

是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息的過(guò)程，為了產(chǎn)生信息而處理數(shù)據(jù)信息=數(shù)據(jù)+處理數(shù)據(jù)管理

是指數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索、傳送等操作第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)處理發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展階段:

手工處理文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)過(guò)去現(xiàn)在學(xué)習(xí)要點(diǎn)>發(fā)展階段＞手工、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.人工管理階段

程序與數(shù)據(jù)是一個(gè)整體，一個(gè)程序中的數(shù)據(jù)無(wú)法被其他程序使用，因此程序與程序之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)。特點(diǎn):程序之間不能共享數(shù)據(jù)；程序復(fù)雜；數(shù)據(jù)量小且無(wú)法長(zhǎng)期保存；人工重復(fù)輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不保存。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論人事管理應(yīng)用程序教師信息數(shù)據(jù)組學(xué)生管理應(yīng)用程序?qū)W生信息數(shù)據(jù)組教務(wù)管理應(yīng)用程序課程信息數(shù)據(jù)組學(xué)生部門(mén)教務(wù)部門(mén)人事部門(mén)圖1-1應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的依賴(lài)關(guān)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展2.文件管理階段20世紀(jì)50年代后期至外存儲(chǔ)器有了磁鼓和磁盤(pán)等直接存取設(shè)備；軟件有了操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)；程序通過(guò)數(shù)據(jù)文件訪問(wèn)數(shù)據(jù)。外存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸入程序數(shù)據(jù)輸入程序數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論特點(diǎn):程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性；易于長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)；程序代碼有所簡(jiǎn)化；數(shù)據(jù)冗余度較大；程序?qū)?shù)據(jù)依賴(lài)性較強(qiáng)；缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制管理。學(xué)生部門(mén)教務(wù)部門(mén)人事部門(mén)文件系統(tǒng)教師數(shù)據(jù)文件學(xué)生數(shù)據(jù)文件課程數(shù)據(jù)文件人事管理應(yīng)用程序?qū)W生管理應(yīng)用程序教務(wù)管理應(yīng)用程序圖1-2應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)文件的關(guān)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理階段

數(shù)據(jù)庫(kù)是在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的集中控制之下，按一定的組織方式存儲(chǔ)起來(lái)的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。

學(xué)生部門(mén)教務(wù)部門(mén)人事部門(mén)學(xué)校數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)人事管理應(yīng)用程序?qū)W生管理應(yīng)用程序教務(wù)管理應(yīng)用程序圖1-3應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論外存儲(chǔ)器此階段將數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行統(tǒng)一組織和管理。數(shù)據(jù)庫(kù)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論特點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化并與程序分離；數(shù)據(jù)集中式管理，高度共享；數(shù)據(jù)冗余度小，具有數(shù)據(jù)一致性和完整性控制規(guī)則。外存儲(chǔ)器第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)（DB-DataBase）數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中按照一定方式組織的、存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)設(shè)備上，能為多個(gè)用戶(hù)共享的、與應(yīng)用程序相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)集合。硬件存放數(shù)據(jù)庫(kù)的介質(zhì)常見(jiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)文件擴(kuò)展名：MDF-SQLServer；MDB-Access；DBC-VFP（VisualFoxPro）第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DatabaseSystem，DBS)是一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它是把有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和人員組合起來(lái)為用戶(hù)提供信息服務(wù)的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)及其描述機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和有關(guān)人員組成的具有高度組織性的總體。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2……應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)：是數(shù)據(jù)的匯集，它以一定的組織形式存于存儲(chǔ)介質(zhì)上。DBMS：是管理數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟件，它實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的各種功能。是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。DBA：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)、維護(hù)和管理等工作。應(yīng)用程序：指以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序。相關(guān)人員數(shù)據(jù)庫(kù)用應(yīng)系統(tǒng)DBMSOS硬件第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論DB、DBMS、DBS的區(qū)別

DB強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)

DBMS是系統(tǒng)軟件

DBS強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

為了有效地組織、管理數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性，人們?yōu)閿?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)了一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)是三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，它包括外模式、模式和內(nèi)模式。

根據(jù)各類(lèi)人員與數(shù)據(jù)庫(kù)的不同關(guān)系，可把視圖（所謂視圖是指觀察、認(rèn)識(shí)和理解數(shù)據(jù)的范圍、角度和方法）分為三種：對(duì)應(yīng)于用戶(hù)的外部視圖對(duì)應(yīng)于建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)人員的概念視圖對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)程序員的內(nèi)部視圖第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外模式模式（概念模式或邏輯模式）內(nèi)模式第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS管理，使用戶(hù)能邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示和存儲(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)這三個(gè)層次上的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在這三級(jí)模式中提供了兩層映象，所謂映像就是存在某種對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.外模式/模式的映象2.模式/內(nèi)模式的映象。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論圖書(shū)信息出版社名稱(chēng)字符型20書(shū)名字符型30作者姓名字符型20出版日期日期型

作者著書(shū)信息作者姓名字符型20書(shū)名字符型30出版社出書(shū)類(lèi)型出版社名稱(chēng)字符型20書(shū)名字符型30類(lèi)型字符型1

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外模式模式內(nèi)模式三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的一個(gè)具體實(shí)例第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.3數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)共享減少數(shù)據(jù)冗余具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性增強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護(hù)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論文件系統(tǒng)時(shí)：

職工基本情況

有關(guān)人事管理的數(shù)據(jù)

職工基本情況

有關(guān)教育培訓(xùn)的數(shù)據(jù)教育子系統(tǒng)人事子系統(tǒng)冗余！低冗余與數(shù)據(jù)共享職工人事管理系統(tǒng)職工培訓(xùn)管理系統(tǒng)文件系統(tǒng)時(shí)第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)：教育子系統(tǒng)人事子系統(tǒng)有關(guān)人事管理的數(shù)據(jù)職工基本情況有關(guān)教育培訓(xùn)的數(shù)據(jù)共享低冗余與數(shù)據(jù)共享第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)的組織和存儲(chǔ)方法與應(yīng)用程序互不依賴(lài)、彼此獨(dú)立的特性。物理獨(dú)立性

通過(guò)模式-內(nèi)模式的映射實(shí)現(xiàn)邏輯獨(dú)立性

通過(guò)外模式-模式的映射實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)要能夠保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是安全、可靠的。

有效地防止數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)被非法使用或非法修改

數(shù)據(jù)遭到破壞時(shí)能立刻將數(shù)據(jù)完全恢復(fù)主動(dòng)安全被動(dòng)安全安全機(jī)制備份恢復(fù)保證數(shù)據(jù)的安全、可靠第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

保證數(shù)據(jù)正確的特性在數(shù)據(jù)庫(kù)中稱(chēng)之為數(shù)據(jù)完整性。學(xué)生的年齡200歲最大限度地保證數(shù)據(jù)的正確性第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

在多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，能夠保證不產(chǎn)生沖突和矛盾，保證數(shù)據(jù)的一致性和正確性。數(shù)據(jù)可以并發(fā)使用并能同時(shí)保證數(shù)據(jù)的一致性并發(fā)控制5000元5000+2000=70005000-1000=40004000元7000元5000元5000元？第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型1.4.1數(shù)據(jù)處理的3個(gè)階段圖1-5數(shù)據(jù)處理的三個(gè)階段DBMS支持的數(shù)據(jù)模型概念模型認(rèn)識(shí)抽象信息世界機(jī)器世界現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)換第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

現(xiàn)實(shí)世界→信息世界→計(jì)算機(jī)世界客觀對(duì)象→概念模型→數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界事物總體事物個(gè)體特征事物之間的聯(lián)系信息世界實(shí)體集實(shí)體屬性概念模型計(jì)算機(jī)世界文件記錄字段數(shù)據(jù)模型1.4.1數(shù)據(jù)處理的3個(gè)階段圖1-63個(gè)世界的術(shù)語(yǔ)對(duì)應(yīng)關(guān)系1.4數(shù)據(jù)模型第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型1.實(shí)體是客觀事物的真實(shí)反映?？梢允菍?shí)際存在的對(duì)象、抽象概念或事件。（1）屬性

將事物特性稱(chēng)為實(shí)體屬性。例如，為描述一個(gè)職工，可能涉及如下屬性：編號(hào)、姓名、性別、出生日期和職稱(chēng)。例如：1.4.2概念模型第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型（2）實(shí)體型和實(shí)體值實(shí)體型就是實(shí)體的結(jié)構(gòu)描述，通常是實(shí)體名和屬性名的集合；具有相同屬性的實(shí)體，有相同的實(shí)體型。實(shí)體值是一個(gè)具體的實(shí)體，是屬性值的集合。例如，教師實(shí)體型是：教師(編號(hào)、姓名、性別、出生日期、職稱(chēng)、基本工資、研究方向)教師“李亦光”的實(shí)體值是：(15031，李亦光，男，09/21/65，教授，678，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù))第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型（3）屬性型和屬性值屬性型就是屬性名及其取值類(lèi)型屬性值就是屬性在其值域中所取的具體值。例如：“103601”是編號(hào)值；“李曉光”是姓名值；“1”是性別值。(4)實(shí)體集性質(zhì)相同的同類(lèi)實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集。如一個(gè)系的教師,同一個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生等。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型2．實(shí)體間的聯(lián)系實(shí)體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱(chēng)為聯(lián)系，它反映了現(xiàn)實(shí)世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。聯(lián)系的類(lèi)型：一對(duì)一聯(lián)系記為1：1。(如班長(zhǎng)與班級(jí)間的聯(lián)系)一對(duì)多聯(lián)系記為１：n。(如宿舍房間與學(xué)生的聯(lián)系)多對(duì)多聯(lián)系記為m：n。（如一個(gè)教師可以教授多個(gè)學(xué)生，而一個(gè)學(xué)生又可以受教于多個(gè)教師）第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型廠長(zhǎng) 工廠 任職 1 1 (a) 公司 職員 就職 1 n (b) 讀者 圖書(shū) 借閱 m n (c) 圖1-6實(shí)體間的聯(lián)系

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論3.概念模型概念模型是反映實(shí)體之間聯(lián)系的模型。E-R模型:描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。實(shí)體：用矩形框表示，框內(nèi)寫(xiě)入實(shí)體名。屬性：用橢圓形表示，屬性的名稱(chēng)記入橢圓形內(nèi)。聯(lián)系：用菱形框表示實(shí)體間的相互關(guān)系，框內(nèi)注明聯(lián)系的名稱(chēng)。學(xué)生

學(xué)號(hào)學(xué)生與課程間的聯(lián)系1.4數(shù)據(jù)模型注意：不僅實(shí)體擁有屬性，有些情況下，聯(lián)系也可以擁有屬性。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型E-R模型示例第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系多實(shí)體集之間的聯(lián)系實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系實(shí)體聯(lián)系的類(lèi)型第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論實(shí)體聯(lián)系的類(lèi)型兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名實(shí)體型A實(shí)體型B聯(lián)系名11m1nn一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論實(shí)體聯(lián)系的類(lèi)型多個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系課程教師聯(lián)系名參考書(shū)1mn供應(yīng)商項(xiàng)目供應(yīng)零件mnp第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論實(shí)體聯(lián)系的類(lèi)型職工領(lǐng)導(dǎo)1n實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。例如：職工是一個(gè)實(shí)體集，職工中有領(lǐng)導(dǎo)，而領(lǐng)導(dǎo)自身也是職工。職工實(shí)體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論E-R圖的小實(shí)例設(shè)有如下教學(xué)環(huán)境：一個(gè)班級(jí)有若干名學(xué)生，一名學(xué)生只屬于一個(gè)班級(jí)。一個(gè)學(xué)生可選修若干門(mén)課程，每門(mén)課程可被多個(gè)學(xué)生選修。一個(gè)教師可講授若干門(mén)課程，一門(mén)課程只有一位教師主講。每位教師屬于一個(gè)教研室，一個(gè)教研室有若干名教師。根據(jù)上述描述，畫(huà)出E-R圖第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論課程教師從屬1mn班級(jí)教研室學(xué)生從屬選修講授11rqpE-R圖的小實(shí)例總結(jié)：在建立ER圖時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用首先確定哪些是實(shí)體集，有多少實(shí)體集，然后再確定實(shí)體集之間存在的什么聯(lián)系，最后再補(bǔ)充實(shí)體及聯(lián)系所具有的屬性。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論實(shí)體-聯(lián)系方法商品制造商1mn部門(mén)職工從屬銷(xiāo)售供應(yīng)1qpE-R圖的小實(shí)例供應(yīng)量銷(xiāo)售量（10,20）（1,1）（0,5）（1,10）（1,5）（1,1）第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論表示實(shí)體參與聯(lián)系的最小次數(shù)與最大次數(shù)。通常用（m，n）表示。當(dāng)m=0時(shí)，表示非強(qiáng)制性，即實(shí)體不一定參與聯(lián)系。例如：選課規(guī)則如下：某些課可以無(wú)人選，但最多只允許100人選，則課程在選課聯(lián)系中的參與度為（0，100）當(dāng)m>0時(shí)，表示強(qiáng)制性，即實(shí)體一定參與聯(lián)系。例如：規(guī)定學(xué)生必須選課，每位學(xué)生最多允許選10門(mén)課程，則學(xué)生在選課聯(lián)系中的參與度為（1，10）實(shí)體參與度第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論例1：假設(shè)一個(gè)學(xué)生可選多門(mén)課程(至多25門(mén)，至少20門(mén))，而一門(mén)課程又有多個(gè)學(xué)生選修(每門(mén)課程至少5人，至多120人)，一個(gè)教師至多可講3門(mén)課程，一門(mén)課程至多只有一個(gè)教師講授。

帶有實(shí)體參與度的E-R圖第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.4數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型

概念模型只是將現(xiàn)實(shí)世界的客觀對(duì)象抽象為某種信息結(jié)構(gòu)，這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴(lài)于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)世界的模型則由數(shù)據(jù)模型描述，數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)體之間聯(lián)系的抽象描述即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)世界記錄,數(shù)據(jù)項(xiàng)信息世界實(shí)體,屬性常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型：層次數(shù)據(jù)模型、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型、關(guān)系數(shù)據(jù)模型。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論樹(shù)葉樹(shù)枝根通過(guò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及聯(lián)系。如描述學(xué)校管理機(jī)構(gòu)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)實(shí)體（型），箭頭表示實(shí)體（型）間的聯(lián)系（由父到子）。（1）層次模型第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論非根根層次模型主要特點(diǎn)：有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)；每個(gè)非根結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父(直接上層)結(jié)點(diǎn)。它最適合表示實(shí)體的一對(duì)多聯(lián)系。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論根多個(gè)父結(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及聯(lián)系?！熬W(wǎng)”中每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)實(shí)體(型)，結(jié)點(diǎn)之間箭頭表示實(shí)體(型)間的聯(lián)系。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型主要特點(diǎn)：網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型可能有多個(gè)根結(jié)點(diǎn)，某些非根結(jié)點(diǎn)可能有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)，適合表示實(shí)體的多對(duì)多聯(lián)系。（2）網(wǎng)狀模型第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論層次與網(wǎng)狀模型優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):能直觀、形象地描述實(shí)體及其聯(lián)系，易于被人們所理解和掌握。缺點(diǎn):數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)需要更多的鏈接指針；在檢索數(shù)據(jù)時(shí)，需要考慮數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)路徑；在插入或刪除數(shù)據(jù)時(shí)，涉及到調(diào)整鏈接指針。第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論關(guān)系模型與層次模型和網(wǎng)狀模型相比有著本質(zhì)的差別，它是用二維表格來(lái)表示實(shí)體及其相互之間的聯(lián)系。

（3）關(guān)系數(shù)據(jù)模型編號(hào)姓名性別婚否出生日期職稱(chēng)基本工資簡(jiǎn)歷23101張伶俐女已婚09/24/56教授138023102羅稼宛男已婚11/27/73講師56023103黎達(dá)仁男未婚12/23/81助教45023104顧高粲男已婚01/27/63副教授97023105黃丹秋女未婚07/15/79助教480表1-1教師關(guān)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論一個(gè)關(guān)系就是沒(méi)有重復(fù)行和重復(fù)列的二維表，二維表的每一行在關(guān)系中稱(chēng)為元組，每一列在關(guān)系中稱(chēng)為屬性。學(xué)生關(guān)系的每一行代表一個(gè)學(xué)生的記錄，每一列代表學(xué)生記錄的一個(gè)字段。屬性個(gè)數(shù)（n）稱(chēng)為關(guān)系的元。屬性信息值的集合9元關(guān)系第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.5數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)1.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是地理上分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)，邏輯上屬于同一系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特點(diǎn)是：

數(shù)據(jù)是分布的數(shù)據(jù)是邏輯相關(guān)的結(jié)點(diǎn)的自治性第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論全國(guó)票務(wù)中心中心數(shù)據(jù)庫(kù)鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)地區(qū)票務(wù)中心地區(qū)票務(wù)中心地區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)地區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)車(chē)站售票系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)…車(chē)站售票系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)…（約2000個(gè)）…（23個(gè)）…分布式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)例第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論1.5數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)2.多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)能存儲(chǔ)和管理多種媒體的數(shù)據(jù)庫(kù)稱(chēng)為多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)。多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能要求：能方便地描述和處理具有內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。提供由用戶(hù)定義的新的數(shù)據(jù)類(lèi)型和相應(yīng)操作的功能。能夠提供更靈活的定義和修改模式的能力。提供對(duì)多媒體信息管