数据库系统基本概念PPT课件

精品课件 1 数据库原理及应用 精品课件 2 教材及参考书 1 教材苗雪兰等数据库系统原理及应用教程第三版机械工业出版社 精品课件 3 教材及参考书 2 参考书萨师煊 王珊 数据库系统概论 第四版 高等教育出版社 2006 5DateCJ AnIntroductiontoDatabaseSystem Ed 7 Addison Wesley 2000 上机软件SQLSERVER2000个人版 精品课件 4 学习方式 听课 启发式 读书 预习 复习 作业及实验 作业 作业本形式的 电子邮件形式 独立完成 实验分组 每9 10人为一大组 人人过关 组长负责 精品课件 5 考试成绩 平时成绩 出勤 书面作业 综合练习 实验成绩 上机 实验报告 期末考试 精品课件 6 精品课件 7 觉得为时已晚的时候 恰恰是最早的时候 精品课件 8 此刻打盹 你将做梦 而此刻学习 你将圆梦 精品课件 9 现在流的口水 将成为明天的眼泪 精品课件 10 精品课件 11 第1章数据库基础知识第2章数据模型与概念模型第3章数据库系统设计的步骤和方法第4章关系数据库第5章关系数据库标准语言 SQL第6章SQLServer2000关系数据库管理系统第7章关系数据库理论第8章数据库保护及SQLServer的数据库保护技术第9章数据库应用系统的开发 数据库系统原理及应用章节 精品课件 12 第1章数据库基础知识 1 1数据库的特点及相关概念1 1 1信息与数据1 1 2数据管理与数据库1 1 3数据库管理系统与信息管理系统1 2数据库系统及发展1 2 1手工管理数据阶段的特点1 2 2文件系统阶段的数据管理特点和缺陷 精品课件 13 1 2 3数据库技术的发展历程和研究方向1 2 4数据库系统阶段的数据管理特点1 3数据库系统的结构1 3 1数据库系统的体系结构1 3 2数据库管理系统的功能结构1 3 3数据库系统的三级数据模式结构 精品课件 14 1 1数据库的特点及相关概念1 1 1信息与数据 信息 可以告诉我们有用的事实和知识 数据 可以更有效地表示 存储和抽取信息 1 信息 Information 信息特征及作用信息就是新的 有用的事实和知识 精品课件 15 信息具有四个基本特征 1 信息的内容是关于客观事物或思想方面的知识 2 信息是有用的 它是人们活动的必需知识 3 信息能够在空间和时间上被传递 在空间上传递信息称为信息通信 在时间上传递信息称为信息存储 4 信息需要一定的形式表示 信息与其表现符号不可分离 精品课件 16 信息的作用 1 它可以提高人们对事物的认识 减少人们活动的盲目性 2 信息是社会机体进行活动的纽带 社会的各个组织通过信息网相互了解并协同工作 使整个社会协调发展 3 信息又是管理活动的核心 精品课件 17 2 数据 Data 数据和信息的关系及数据的特征 数据是用于载荷信息的物理符号 数据的4个特征 1 数据有 型 和 值 之分 2 数据受数据类型和取值范围的约束 3 数据有定性表示和定量表示之分 4 数据应具有载体和多种表现形式 精品课件 18 1 1 2数据管理与数据库 数据处理是指对数据的收集 组织 整理 加工 存储和传播等工作 数据处理分3类 数据管理 2 数据加工 3 数据传播 1 数据处理 DataProcessing 及分类 精品课件 19 组织和保存数据进行数据维护提供数据查询和数据统计功能 2 数据管理及内容 数据管理是其他数据处理的核心和基础 精品课件 20 3 数据库及数据库中数据的性质 数据库方法与文件方法相比 具有以下两个特征 1 数据库中的数据具有数据整体性 2 数据库中的数据具有数据共享性 数据库 DB 是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统 精品课件 21 数据库管理系统 DBMS 是专门用于管理数据库的计算机系统软件 数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义 建立 维护 查询和统计等操作功能 并完成对数据完整性 安全性进行控制的功能 1 数据库管理系统 1 1 3数据库管理系统与数据库应用系统 精品课件 22 2 数据库应用系统 凡使用数据库技术管理数据的系统都称为数据库应用系统 一个数据库应用系统应携带有较大的数据量 数据库应用系统可以被划分为数据传递系统 数据处理系统和管理信息系统 精品课件 23 4 数据库系统 一个数据库系统应由计算机硬件 数据库 数据库管理系统 应用软件和数据库管理员等5部分构成 3 管理信息系统及特点 1 管理信息系统是以数据库技术为基础的 2 管理信息系统一般采用功能选单方式控制程序 3 管理信息系统的功能模块大致相同 精品课件 24 1 手工管理阶段不保存大量的数据 2 手工管理阶段没有软件系统对数据进行管理 3 手工管理阶段基本上没有 文件 概念 4 手工管理阶段一组数据对应一个程序 1 2数据库系统及发展1 2 1手工管理数据阶段的特点 精品课件 25 1 2 2文件系统阶段的数据管理特点和缺陷 1 文件管理阶段的数据管理特点 1 管理的数据以文件的形式长久地被保存在计算机的外存中 2 文件系统有专门的数据管理软件提供有关数据存取 查询及维护功能 3 文件系统中的数据文件已经具有多样化 4 文件系统的数据存取是以记录为单位的 精品课件 26 2 文件系统在数据管理上的主要缺点 1 文件系统的数据冗余度 Redundancy 大 2 文件系统中缺乏数据与程序独立性 精品课件 27 1 2 3数据库技术的发展历程和研究方向 60年代末70年代初 出现了三件大事1969年IBM公司研制 开发的层次数据库模型层次模型 60年代末70年代初美国数据系统语言协会下属的数据库任务组提议的是网状结构1970年IBM公司发表了论文 提出了关系模型 精品课件 28 当代数据库研究的范围方向 数据库管理系统软件的研制数据库设计技术的开发数据库理论的研究 精品课件 29 1 2 4数据库系统管理数据的特点 1 数据库系统以数据模型为基础 2 数据库系统的数据冗余度小 数据共享度高 精品课件 30 减小冗余数据可以带来的优点 数据量小可以节约存储空间 使数据存储 管理和查询都容易实现 数据冗余度小 可以使数据统一 避免产生数据不一致的问题 数据冗余度小 便于数据维护 避免数据统计错误 精品课件 31 数据共享度高使得数据库系统具有以下优点 1 系统现有用户或程序可以共同享用数据库中的数据 2 当系统需要扩充时 新用户或新程序还可以共享原有的数据资源 3 多用户或多程序可以在同一时刻共同使用同一数据 精品课件 32 3 数据库系统的数据和程序之间具有较高的独立性 1 数据的物理独立性 PhysicalDataIndependence 应用程序对数据存储结构 也称物理结构 的依赖程度 数据物理独立性高是指当数据的物理结构发生变化时 应用程序不需要修改也可以正常工作 精品课件 33 2 数据的逻辑独立性 LogicalDataIndependence 应用程序对数据全局逻辑结构的依赖程度 数据逻辑独立性高是指当数据库系统的数据全局逻辑结构改变时 它们对应的应用程序不需要改变仍可以正常运行 精品课件 34 4 数据库系统通过DBMS进行数据安全性 完整性 并发控制和数据恢复控制 数据的安全性控制 如用户身份鉴别 数据存取控制数据的完整性控制 实体完整性 参照完整性 用户自定义完整性数据的控制机制 并发控制和数据恢复 精品课件 35 5 数据库中数据的最小存取单位是数据项 精品课件 36 1 3数据库系统的结构1 3 1数据库系统的体系结构 1 数据库系统需要的硬件资源及对硬件的要求 CPU 内存 外存及其他外部设备 1 计算机内存要尽量大 2 计算机外存也要尽量大 3 计算机的数据传输速度要快 精品课件 37 2 数据库系统的软件组成 操作系统 OS 数据库管理系统 DBMS 主语言编译系统 数据库应用开发系统及工具 数据库应用程序和数据库 精品课件 38 3 数据库系统的人员组成及数据库管理员的职责 数据库系统的人员由开发人员 软件使用人员及软件管理人员组成 软件管理人员称为数据库管理员 DataBaseAdministrator 简称DBA 职责为 1 DBA应参与数据库和应用系统的设计 2 DBA应参与决定数据库的存储结构和存取策略的工作 精品课件 39 3 DBA要负责定义数据的安全性要求和完整性条件 4 DBA负责监视和控制数据库系统的运行 负责系统的维护和数据恢复工作 5 DBA负责数据库的改进和重组 精品课件 40 1 3 2数据库管理系统的功能结构 1 数据定义功能 2 数据操纵功能 能够提供数据定义语言 DataDescriptionLanguage 简称DDL 和相应的建库机制 用户利用DDL可以方便地建立数据库 实现数据的插入 修改 删除 查询 统计等数据存取操作的功能称为数据操纵功能 精品课件 41 包括并发控制 数据的存取控制 数据完整性条件的检查和执行 数据库内部的维护等 3 数据库的建立和维护功能 4 数据库的运行管理功能 建立 指数据的载入 转储 重组织功能及数据库的恢复功能 维护 指数据库结构的修改 变更及扩充功能 精品课件 42 1 3 3数据库系统的三级数据模式结构 模式 内模式映象 数据模型用数据描述语言给出的精确描述称为数据模式 精品课件 43 数据库的三级模式是逻辑模式 外模式 子模式 内模式 物理模式 1 数据库的三级模式结构 1 逻辑模式 Schema 及概念数据库 对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述 以逻辑模式为框架的数据库为概念数据库 精品课件 44 安全性主要指保密性 完整性包括数据的正确性 有效性和相容性 模式不是数据库本身 它仅仅描述数据库结构 数据库管理系统提供模式描述语言 模式DDL 来定义模式 精品课件 45 2 外模式 ExternalSchema 及用户数据库对各个用户或程序所涉及到的数据的逻辑结构和数据特征的描述 以子模式为框架的数据库为用户数据库 精品课件 46 数据库管理系统提供外模式描述语言 外模式DDL 描述外模式 用外模式DDL给出的 用以定义一个用户数据视图的全部语句称为此用户的外模式 精品课件 47 3 内模式 InternalSchema 及物理数据库数据的内部表示或底层描述 以物理模式为框架的数据库为物理数据库 精品课件 48 它既定义了数据库中全部数据的物理结构 还定义了数据的存储方法 存取策略等 通常 用内模式描述语言 内模式DDL 来描述和定义内模式 精品课件 49 2 数据库系统的二级映象技术及作用 外模式 模式的映象 定义并保证了外模式与数据模式之间的对应关系 由于这两级的数据结构