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数据库基础知识,1.1 数据库基础知识,一、数据处理 1、数据处理：是对各种类型的数据进行收集、整理、组织、存储、维护、检索、统计和传输的过程。 2、数据处理分五个基本环节： 原始数据的收集 数据的规范化及其编码 数据输入 数据处理 数据输出,二、数据管理的发展阶段,经历了三个发展阶段： 1、人工管理阶段 2、文件系统阶段 3、数据库系统阶段,人工管理阶段（20世纪50年代中期之前）：,程序与数据的关系如图：,数据的管理主要依靠应用程序 数据不能共享 应用程序依赖于数据，不具有数据的独立性,文件管理阶段（20世纪50年代中期到60年代中期）： 应用程序通过文件系统对数据进行管理的，应用程序和数据相对独立，数据文件组织多样化，但数据文件之间相互独立、数据冗余量大、安全得不到保障。,应用程序1,应用程序2,应用程序n,数据1,数据2,数据n,文件系统,它们之间的关系如图：,数据库管理阶段（20世纪60年代后期以来）： 应用程序对数据的管理是通过数据库管理系统实现的。,应用程序1,应用程序2,应用程序n,数据库,数据库管理系统,用户,它们之间的关系如图：,数据库系统的主要特点,采用数据模型来表示复杂的数据结构 有较高的数据独立性 提供了数据的安全性、完整性等控制功能 为用户提供了方便的用户接口,一、数据库 是指以一定的组织形式存放在计算机存储介质上的相互关联的数据的集合。,例如：对于教学管理数据库， 学生基本情况 课程情况 教师情况 而校园内的树木种类、树木数量等不属于相关数据。,1.2 数据库系统的组成,二、数据库管理系统DBMS （DataBase Management System）,是 用于建立、使用和维护数据库的系统软件，是用户与数据库之间的接口。,DBMS的组成 （1）数据描述语言及翻译程序 模式翻译、应用程序的编译 （2）数据操纵语言 交互式查询、数据的组织和存取 （3）数据库管理例行程序 事务运行管理、数据库的维护,DBMS的主要功能 定义数据库 管理数据库 建立和维护数据库,三、数据库系统（DBS） 是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便用户访问的计算机软硬件资源所组成的具有管理数据库功能的计算机系统。 狭义上，数据库系统由数据库（DB）、数据库管理员（DBA）、数据库管理系统（相关软件）组成。,数据模型数据的组织形式,数据模型（data model）是数据库系统中用于数据表示和操作的一组概念和定义，采用数据模型来对现实世界数据进行抽象。,数据库，在计算机里就是用数据模拟现实世界的事物及其联系,关系模型是用二维表格的结构形式来表示实体及实体间的联系。,关 系 模 型,数据模型,二、 关系模型,关键字的类型：,超关键字（Super Key）：二维表中能唯一确定记录的一个列或几个列的组合，称为超关键字。,全体字段构成它的一个超关键字。 它所包含的字段可能有多余。 如果单一的列构成关键字，则称为 “单一关键字”。 如果是两个或两个以上的列构成 关键字，称为“合成关键字”。,候选关键字（Candidate Key）：如果一个超关键字去掉其中任何一个字段后不再能唯一确定记录，则称它为候选关键字。,候选关键字能唯一的确定记录 候选关键字包含的字段最精练 一张二维表总存在超关键字， 因此至少存在一个候选关键字。,主关键字（Primary Key）：从候选关键字中选出一个作为主关键字。,主关键字必须包含一个不同于 其他记录的唯一值。 主关键字的值不能为空。,外部关键字（Foreign Key）：一张二维表（A）的主关键字包含到另一张二维表（B）中时，A表的主关键字称为B表的外部关键字。,：二维表中能唯一区分记录的列或列的组合，称为“关键字”,关键字,如上表中，“学号、性别、专业代号、系名”是超关键字 “学号”是候选关键字，“姓名”如果没有重复，也可以作为候选关键字。 而“性别”、“系名”不能作为关键字。 “学号”是主关键字,学生表,课程表 成绩表,“课程代号”可作为主关键字 “课程名”如没有重复，也可作为主关键字,成绩表的关键字应该是？,“学号”+“课程代号”,组合关键字,“课程代号”和“课程名”都可作为“候选关键字”,在“候选关键字”中可选出一个作为主关