数据库的基础知识PPT课件

第一讲数据库的基础知识,魏新精品课件,教学要求,基础理论：了解数据库的基础知识了解数据库的发展简史完成最简单的学生成绩管理数据库的设计实践操作：会在图形界面下建一个学生成绩管理数据库会在图形界面下对这一数据库进行简单的操作，如：查看属性、改名、删除、脱机与联机会用USE命令打开这个数据库建立学生成绩管理数据库的三个表，并输入数据,精品课件,一、数据库概述（教材P1-2）,数据：描述事物的符号称为数据。形式可以是数字、文字、图形、图象、声音和语言。信息：信息是就指对大量数据进行加工处理，并对人类社会实践和生产活动，产生决策影响的结果（可以是数据的统计、检索和查询）。数据处理（补充）：数据处理是将数据转换成信息的过程，它包括对数据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活动。其目的是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息，作为决策的依据。,精品课件,数据库概述（教材P1-2）续,数据与信息之间的关系（补充）：数据具有客观性，而信息具有相对性。在一定的条件下信息又可以是新的数据。数据与信息间的关系：信息=数据+数据处理数据库：数据库是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的独立性和较好的易扩散性，并能为各种用户所共享。,精品课件,数据库概述（教材P1-2）续,数据库系统：数据库系统(DBS)是有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机硬件、软件和数据资源组成的系统。它由计算机硬件、操作系统、数据库、数据库管理系统及开发工具和各种人员（如：数据库管理员(DBA)、用户）组成。数据库管理系统：数据库管理系统（DBMS）是数据库系统的核心软件之一，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。其功能是数据定义，数据操作，数据库的建立、维护、运行和管理。,我们需要存放在数据库中的是数据还是信息呢？,数据,精品课件,数据库概述（教材P1-2）（续）,数据处理3个阶段,精品课件,数据库设计的步骤（教材P2-4）,精品课件,二、数据管理技术的发展简史,数据处理的中心问题是数据管理。数据管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展，数据管理经历了四个发展阶段：人工管理阶段文件系统管理阶段数据库系统管理阶段高级数据库阶段,精品课件,1、人工管理阶段,人工管理阶段(50年代中期以前)计算机主要用于科学计算。人工管理阶段的特点如下：数据不保存。系统没有专用的软件对数据进行管理。数据不共享。数据不具有独立性。,精品课件,人工管理阶段(续),人工管理阶段示例,精品课件,2、文件系统管理阶段,文件系统阶段（50年代后期至60年代中期），计算机开始大量用于信息管理。文件系统阶段的特点如下：数据以文件形式可长期保存下来。文件系统可对数据的存取进行管理。文件形式多样化。程序与数据间有一定独立性。,精品课件,文件系统管理阶段(续),文件系统管理示例,精品课件,文件管理系统的缺点,数据冗余度大：各数据文件之间没有有机的联系，一个文件基本上对应于一个应用程序，数据不能共享。数据独立性低：数据和程序相互依赖，一旦改变数据的逻辑结构，必须修改相应的应用程序数据一致性差：由于相同数据的重复存储、各自管理，在进行更新操作时，容易造成数据的不一致性。,精品课件,3、数据库系统管理阶段,数据量急剧增加硬件：大容量磁盘硬件价格下降，而软件价格上升，使开发和维护系统软件的成本增加。为解决多用户、多个应用程序共享数据的需求，出现了数据库管理系统。,精品课件,数据库管理系统,数据库管理系统实现示例,精品课件,数据库系统带来的优点,将相互关联的数据集成在一起较少的数据冗余程序与数据相互独立保证数据的安全可靠最大限度地保证数据的正确性数据可以共享并能保证数据的一致性,精品课件,4、高级数据库管理阶段,分布式数据库系统特点：数据物理上分布在不同的地方，但逻辑上是一个整体。各个分散的数据库能支持本地访问与异地访问。地域上分散的计算机由数据通信网络相连，构成一个整体。优势：兼顾集中管理与分布处理，性能优良。对象数据库系统主要用于多媒体、多维表格和CAD数据的处理。网络数据库系统支持ODBC与JDBC技术，能跨操作系统访问。,精品课件,三、数据模型（DataModel）,数据模型是对现实世界的事物及其联系的数据描述。即使用数据来表示现实世界中的人和各种事物以及他们之间的联系。由于应用层次的不同，数据模型有三种类型：概念数据模型：描述，面向用户逻辑数据模型：设计，面向程序员、开发人员物理数据模型：存储，面向机器，涉及到数据的物理结构与组织形式。,精品课件,数据模型（续）,概念数据模型：是人们从现实世界到数据库的第一次抽象。是面向用户的数据模型。它与具体的计算机平台无关，也与使用何种数据库管理系统无关。是从现实世界到信息世界的一种抽象描述。逻辑数据模型：是面向数据库系统的数据模型。将概念模型转换成逻辑模型，供数据库使用。逻辑模型有以下几种：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。物理数据模型：是数据模型在计算机上的物理结构描述。,精品课件,四、实体联系模型,概念模型中最著名的是P.P.Chen于1976年提出的实体联系模型(EntityRelationshipModel)，也称ER模型。实体：把现实世界中的可以相互区别的事物与概念统一抽象为实体。如人、学生、课程等。属性：实体的某一特征抽象为属性。如学生实体的属性有学号、姓名、年龄、性别等。实体类型：具有共同属性的一类实体抽象为实体类型。如学生实体类型，每个学生都有学号、姓名、年龄、性别等属性。同型实体组成一个实体集。如学生实体集。一个实体包含若干属性，若干属性组成一个实体。,精品课件,实体联系模型（续）,实体与属性都有型与值之分。如学生实体一般是学生的型，他的值可以是（0903105，张为公，20，男）,（0903108，李为民，19，女）等。实体与属性的区分是相对的。如实体汽车有属性：型号、颜色、出厂日期、制造厂等。但从另一角度看，制造厂也是一个实体。型与值的区分也是相对的。如汽车是一个实体型，它的值有大货车、大巴车、中巴车、小汽车等。但小汽车也可看作实体型，它的值有丰田车、宝马车、奔驰车、大众车等。,精品课件,实体联系模型（续）,实体键（主键、码）：能唯一标识实体的属性或属性集称为实体键。例如学生的学号。域：属性值的取值范围。如：学生年龄的域为（5到100之间的正整数）性别的域为（男，女）联系：现实世界中事物内部、事物之间有这样那样的联系，这些联系也要反映到数据模型中来。内部联系表现为属性之间的联系或一个实体集内部实体间的联系；事物之间的联系表现为实体集之间的联系。,精品课件,实体联系类型,一对一联系(1:1)若实体集A中每一个实体至多与实体集B中一个实体联系，反之亦然。则称实体集A、B为一对一联系。如国家与首都、省与省会和省与省长的联系。一对多联系(1:n)若实体集A中的一个实体与实体集B中的两个以上实体联系，而实体集B中的每个实体至多与实体集A中的一个实体联系，则称实体集A、B为一对多联系。如班级与学生，公司与职员，省与县的联系。多对多联系(m:n)若实体集A中的一个实体与实体集B中的两个以上实体联系，而实体集B中的一个实体与实体集A中的两个以上实体联系，则称实体集A、B为多对多联系。如学生与课程的选课联系，工厂与产品的生产联系。,精品课件,实体联系的图示,精品课件,建立ER图的步骤,以教学系统为例，说明建立ER图的步骤：首先确定系统包含的实体类型。本案例中有3个实体类型：学生、课程、老师。确定每个实体类型的属性和实体键。如课程的属性为课程号、课程名、学分，实体键为课程号。在图形表示时，名称下带一条下划线。确定实体类型之间的联系类型。学生与课程之间的联系类型为选课，老师与课程之间的联系类型为讲课。如果必要，确定每个联系类型的属性。将联系类型也看作实体类型，并确定它们的实体键。将各部分连接在一起。,精品课件,E-R图示例,实体联系模型用ER图表示。图中元素：矩形框：表示实体类型。椭圆形框：表示属性类型。其名称带有下划线的表示实体键或码。菱形框：表示实体类型之间的联系类型。直线：表示属于或联系。,精品课件,E-R图示例（续）,菱形框：表示两个实体类型之间的联系类型。并用直线连接两个联系的实体，标明是1:1、1:n、还是m:n。,精品