《数据库概论精讲》PPT课件.ppt

,数据库系统概论 An Introduction to Database System,大连民族学院计算机系 郑 海 旭 Email: Mobile: 教材 萨师煊，王珊：数据库系统概论(第4版) ， 高等教育出版社，2006 中国人民大学 参考书 Date C J, An Introduction to Database System (Ed.7), Addison-Wesley,2000 施伯乐等，数据库系统教程(第2版) ， 高等教育出版社，2003 复旦大学, 上机软件 Oracle10g C+或Java 学时数 理论40学时, 上机24学时 考核方式 平时10%+卷面(期中+期末)60% +机考30%, 基本要求 遵守纪律，无故旷课4次者取消考试资格 多读书、多思考、多讨论、多实践,讲授的主要内容,数据库API 数据库设计 数据库应用系统的实现,第1章 绪论,本章重点内容 数据库的概念、特征 数据模型 数据库的体系结构 数据库设计 数据库发展方向简介,1.1数据库系统概述 1.1.1 几个基本术语 1、数据（Data） 通常指用符号记录下来的、可以识别的信息。 例如：数字、字符、文本、多媒体等。 2、数据库(DataBase 简称 DB) DB是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。,学生选课数据库举例,学生表 学号 姓名 性别 年龄 地址 所在的系 课程表 课程号 课程名 学时数 先修课程 成绩表（学生与课程关系） 学号 课程号 成绩,3、数据库管理系统（Database Management System，简记为DBMS） DBMS是位于用户和OS之间的一层数据管理软件。,Oracle 10g MS Server 2005 Sybase Informix MySQL DB2,DBMS的主要功能,数据库的定义功能(DDL) 数据结构、约束、安全、索引、外模式 数据库的操纵功能(DML) insert、update、 delete、 selection 数据库的保护功能 安全性、完整性、并发控制、恢复 数据库的维护功能 数据载入、转换、转储、性能监控等 数据字典(DD- data dictionary) 描述元数据的表或视图,4、数据库系统 （Database System，简记为DBS） DBS是由硬件、软件、数据库、人员 组成的人机系统。,DBS组成,应用系统,应用开发工具,数据库管理系统DBMS,操作系统OS,数据库,用户,用户,用户,数据库管理员 DBA,DBS 组成图示,应用系统,应用开发工具,DBMS,OS,DB,用户,用户,DBA,Java、VC、JSP .NET 网络软件,银行、保险、学校,DB2 OracleSQL-Server,关系、面向对象 网状、层次,Windows Linux TCP/IP,DBA(Database Administrator) 控制数据整体结构的一组人员，负责DBS的正 常运行，承担创建、监控和维护数据库结构的 责任。 DBA的主要职责有以下几点： 定义外模式、模式、内模式及二级映射 定义安全规则、对用户访问数据库授权、数据库恢复、设置事务并发操作隔离级别 监控数据库的运行，提供技术培训等专业服务,DBMS的工作模式 用户访问数据的过程,DBS的分类,集中式DBS（centralized DBS） 客户机服务器式DBS（client/server DBS，记为C/S DBS） 并行式DBS（parallel DBS） 分布式DBS（distributed DBS）,Browser,Web Server,DB,DB server,Browser,Browser,IE Macintosh,IIS Win2000,Oracle UNIX,.ASP .JSP .Java、 C+等,.ODBC .JDBC .OLE/DB .ADO .本地调用,HTTP: .请求 .响应,DBS的C/S计算结构举例,.用户数据 .元数据 .索引 .应用元 数据,1.2 数据库特征 1.2.1 数据管理技术的产生和发展 1、人工管理阶段 2、文件系统阶段 3、数据库系统阶段,1.2.2 数据库系统的特点,DBS的好处(程序员角度): 数据由DBMS管理，程序员专心实现业务功能,1、数据结构化,2、数据共享性高，冗余度低,3、程序与数据独立性高 程序与数据独立性指数据改变，程序相对不变。,4、数据由DBMS统一管理和控制 数据安全性、完整性检查、并发控制和恢复,1.3 数据模型(data model),1.3.1术语定义 数据模型：模型是对现实世界的抽象。数据模型能表 示实体类型及实体间联系的模型。 概念数据模型：模型是一种独立于计算机系统的数据 模型，是按用户观点对数据建模，使用户和DB设计人 员交流的工具。 逻辑数据模型： 与DBMS有关的数据模型，是按计算机 观点对数据建模，模型应包含数据结构、数据操作和 数据完整性约束三个部分：,1.3.2 概念模型（用户理解）,概念模型的表达工具 实体联系图ER图 （Entity Relationship Diagram） 统一建模语言UML (Uniform Modeling Language) 语义建模 概念模型是数据库设计研究的主要内容之一,课程号,课程名,学分,课程,讲授,参考书,教师,职工号,姓名,性别,年龄,职称,书名,书号,价格,学生,选修,年龄,性别,姓名,学号,成绩,学校课程管理-图,m,m,n,n,1.3.3 数据模型发展（以计算机观点） 1、网状模型 2、层次模型 3、关系模型 4、对象关系模型 5、对象模型,举例：ORDBMS(对象关系型数据库系统) Oracle 10g Microsoft SQL Server 2005 Sybase Informix MySQL DB2,1.3.4关系模型,关系模型（Relational Model）的逻辑结构是一张二维表。 1970年由美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd提出 最重要的一种数据模型,本课程的重点,关系数据模型的数据结构举例,学生表 学号 姓名 性别 年龄 所在的系 完整性约束：学号唯一、年龄限制、 课程表 课程号 课程名 学时数 先修课程 成绩表（学生与课程关系） 学号 课程号 成绩 完整性约束：(学号、课程号)唯一、学号必须在学生表的学号中、成绩取值限制、,包括： 完整性约束、对表的操作等,1.4 DBS的三级模式结构和数据独立性,1.4.1数据独立（data independence）定义 物理独立性：指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性：指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。,程序与数据独立性 Why? 通过DB的三级模式结构实现,1.4.2 三层模式体系结构,DB,内模式,模式,外模式,用户,用户,外模式,外模式/模式 映像,模式/内模式 映像,学生表 sno name sex age dept 课程表 cno cname credit 成绩表 sno cno grade,（文件表按B+树、散列物理存储）,姓名 课程名 成绩,姓名 性别,外模式