《数据库基础》PPT课件

数据库基础,主讲：丁瑞彭200249,什么是数据,对现实世界中客观事物的符号表示可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声音、图像等计算机中数据能输入计算机，并能为其处理的符号序列,如何存储、管理数据,Where？卡片、磁带、磁盘How？,数据管理的发展阶段,人工管理阶段（上世纪50年代中期以前）文件系统阶段（上世纪50年代后期-上世纪60年代中期）数据库系统阶段（上世纪60年代后期开始）,人工管理阶段,背景计算机主要用于科学计算数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等外存为顺序存取设备磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备没有操作系统，没有数据管理软件用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据，程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户上机操作,人工管理阶段,特点用户完全负责数据管理工作数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等数据完全面向特定的应用程序每个用户使用自己的数据，数据不保存，用完就撤走数据与程序没有独立性程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变磁带的特点优点：廉价地存放大容量数据缺点：顺序访问；1%所需，100%访问,文件系统阶段,背景计算机不但用于科学计算，还用于管理外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备直接存取设备（DASD）无须顺序存取由地址直接访问所需记录有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统文件存储空间的管理目录管理文件读写管理文件保护向用户提供操作接口,文件系统阶段,特点系统提供一定的数据管理功能支持对文件的基本操作（增、删、改、查等），用户程序不必考虑物理细节数据的存取基本上以记录为单位数据仍是面向应用的一个数据文件对应一个或几个用户程序数据与程序有一定的独立性文件的逻辑结构与存储结构由系统进行转换，数据在存储上的改变不一定反映在程序上,数据库系统阶段,背景计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强（多种应用、不同语言共享数据）外存有了大容量磁盘，光盘软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高，力求降低,数据库系统阶段,特点有了数据库管理系统面向全组织，面向现实世界独立性较强由DBMS统一存取，维护数据语义及结构,数据库系统阶段,数据库观点数据不是依赖于处理过程的附属品，而是现实世界中独立存在的对象,数据库系统的特点,面向全组织的复杂的数据结构支持全企业的应用而不是某一个应用数据反映了客观事物间的本质联系，而不是着眼于面向某个应用，是有结构的数据。这是数据库系统的主要特征之一，与文件系统的根本差别。文件系统只是记录的内部有结构，一个文件的记录之间是个线性序列，记录之间无联系,数据库系统的特点,数据的冗余度小，易扩充数据面向整个系统，而不是面向某一应用，数据集中管理，数据共享，因此冗余度小节省存储空间，减少存取时间，且可避免数据之间的不相容性和不一致性每个应用选用数据库的一个子集，只要重新选取不同子集或者加上一小部分数据，就可以满足新的应用要求，这就是易扩充性,数据库系统的特点,具有较高的数据和程序的独立性把数据库的定义和描述从应用程序中分离出去数据的存取由系统管理，用户不必考虑存取路径等细节，从而简化了应用程序,数据库系统的特点,统一的数据控制功能，数据共享程度高数据的安全性控制（Security）保护数据以防止不合法的使用所造成的数据泄露和破坏措施：用户标识与鉴定，存取控制数据的完整性控制（Integrity）数据的正确性、有效性、相容性措施：完整性约束条件定义和检查并发控制（Concurrency）对多用户的并发操作加以控制、协调，防止其互相干扰而得到错误的结果并使数据库完整性遭到破坏措施：封锁,Stop！IjustwanttoknowwhatisDatabase？,数据库,指有组织的、动态地存储在辅助存储器上，能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相互关联的数据集合。数据的集合由DBMS（数据库管理系统）统一管理，多用户共享,数据库管理系统DBMS,系统软件，对数据库进行统一管理和控制是为建立、使用和维护数据库而设计的数据管理软件。如：Oracle、SQLServer、DB2、Access、FoxPro等。,数据库系统,带有数据库的整个计算机系统，包括硬件、软件、数据、人员,数据库系统的主要成分,硬件大内存，放得下OS，DBMS核心，系统缓冲区，用户工作区等大容量、直接存取的外存设备作数据备份的磁带软件OS，DBMS，高级语言编译系统及其与数据库的接口，应用开发工具，应用系统数据目标数据：数据本身描述数据：对数据的说明信息,数据库系统的主要成分,用户最终用户通过应用系统的用户接口（菜单等）使用数据库应用程序员基于外模式来编写应用程序系统分析员负责应用系统的需求分析和规范定义，确定系统的软硬件配置，参与数据库模式设计数据库管理员DBA负责数据库的全面管理和控制,数据库应用系统,算机系统中，通过数据库管理系统，按用户的应用需求或为某一特定的用户设计的结构合理、使用方便、高效的数据库和配套的应用程序系统。,数据库系统的软硬件层次,数据库应用系统结构,提供友好的界面，帮助用户完成对数据的处理,网络数据库技术,基于HTML文件的Web服务器,文本和其他多媒体信息都是以文件的形式来进行存储和管理客户端直接下载HTML文件。,基于数据库的Web服务器,文本和其他多媒体信息保存在数据库中；客户端请求服务器执行一个CGI程序或Script语言码。,客户端,WhatsSQL？,SQL(StructuredQueryLanguage，结构化查询语言)最早源于IBM，由ANSI(美国国家标准局)确认的关系型数据库语言的标准。是对关系型数据库中的数据进行定义、修改、控制及查询的语言标准。,选择查询语句（SELECT）,SELECT*|字段列表FROM表名WHERE条件表达式GROUPBY分组字段HAVING分组准则ORDERBY字段1ASC|DESC,字段2ASC|DESC可见sql是比较容易理解的。这里只举出选择查询语句，暂不作深入了解。,罗里罗嗦，受不了了！,关系数据库,在数据库技术发展过程中出现过：层次数据库、网状数据库和关系数据库技术不断进步、应用发展不断发展，相互推动相互促进，所谓：与时俱进！面向对象数据库等将不断涌现。但是关系数据库依然是当今的主流。,关系数据库,是以关系模型为基本结构而形成的数据集合。而关系理论是建立在集合代数理论基础上的，有着坚实的数学基础。应用数学方法来处理数据库中的数据。“关系”(relation)是数学中的一个基本概念，由集合中的任意元素所组成的若干有序偶对表示，用以反映客观事物间的一定关系。如数之间的大小关系、人之间的亲属关系、商品流通中的购销关系等等。,关系数据库,在关系数据库中，所有的数据都按“表（术语：关系）”进行组织和管理。一个关系数据库是由若干表组成。一个数据库系统中可以同时存在多个数据库,数据表,简称表，一个表就是一组相关的数据分类后（字段）按行排列，像一张表格一样。表用于组织和存储数据，由行与列组成。,数据表,例如每一列表示一个数据分类。例如学号、姓名、性别、出生日期等，分别表示了“学生”的各种信息。术语称一列为一个字段并且字段名称在表中必须唯一；而每一行则表示数据的具体描述，例如第一行就记录了学生“李玉红”的基本信息。术语称一行为一条记录。,几个概念,数据：数据指的是储存在数据表中的信息，数据可能是一个字段中的一个内容，一个由一系列字段组成的记录，或是一个记录的集合。数据库应用项目能取得、增加、修改或是删除数据表中的数据。字段：在数据表中，每一列称为一个字段。每一个字段都有相应的描述信息，如数据类型、数据宽度等。记录：在数据表中每一行称为一条记录。,几个概念,索引：为了加快访问数据库的速度，数据库都使用索引，类似于图书馆为图书建立的图书索引，使读者可以方便的查阅所到需要的图书。索引是一个独立的文件或表格（每个数据库处理的方式不同）；在数据库的整个生命周期中，它一直存在，并得到相应的维护。,几个概念,主键：主键是表中一列或多列的组合，其值惟一标识了表中的一行记录。在数据表中，任意两条记录的主键不能具有相同的值。例如在表1中，“学号”字段当作数据表的主键。如果出现了相同的学号，将提示出错，因为系统不知道存取的究竟是哪一条记录的数据。假设把“姓名”字段设为主键，这就要求该班不能出现重名现象。但就实际情况来看，一个班中确实存在重名现象的可能，所以“姓名”字段不宜做为主键。,几个概念,排序：在浏览数