自考电子商务数据库技术02ppt课件

第二章数据库系统简介，(a)本章的知识点1。数据管理技术发展的历史2。数据模型3。数据库管理系统的结构4。数据库保护5。数据库技术的新进展(b)评估要求1。数据管理的第三阶段控制数据管理的第三阶段特性。了解数据库管理系统的开发。数据模型掌握数据模型的概念。掌握数据及其连接的说明。掌握层次模型和网格模型利益模型。了解三种数据模型之间的差异。数据库管理系统的结构掌握了数据库管理系统的配置。掌握数据库管理系统(DBMS)的功能。数据库保护控制安全。掌握完整性约束，掌握并发控制。数据库技术的新发展了解分布式数据库。了解面向对象的数据库系统；了解多媒体数据库了解数据仓库、在线分析处理技术和数据挖掘的概念。概述要求，(c)重点和困难1。重点(1)数据模型(2)数据库管理系统(3)数据库保护2。困难(1)关系模型和关系运算(2)安全控制中的三层安全防线(3)完整性约束类型(4)如何表示完整性约束(5)并发控制机制。概述要求，2.1数据管理技术发展历史2.2数据模型2.3数据库管理系统结构2.4数据库保护2.5数据库技术进步，内容摘要，数据库：可以按任何方式检索配置、利用数据集合。数据库的特点：小数据冗馀共享数据的独立性，概念，目前世界上80%以上的计算机主要从事常规数据和事务工作。随着事务处理的逐步深入，以数据处理为核心的数据库技术得到了发展和成熟。数据处理包括两个部分：数据计算和数据管理。其中数据管理是数据处理过程的主要内容和核心部分。数据管理：包括数据的分类、组织、编码、存储、检索和维护。计算机的数据管理主要需要三个阶段：手动管理、文件系统和数据库系统。2.1数据管理技术的发展史，2.1.1手动管理阶段，1，手动管理阶段(硬件和软件条件更差，只有CPU的计算机)不保存数据，由数据管理程序完成，无数据共享独立数据，图1-1手动管理阶段应用程序和数据的对应，2.1.2文件系统阶段，2，文件系统阶段(图1-2文件系统阶段应用程序和数据文件的对应关系(类似于c语言操作数据)，2.1.3数据库管理系统阶段，3，数据库系统阶段数据结构化共享，减少数据冗馀提高数据独立性数据由DBMS统一管理和控制，图1-3数据库系统阶段应用程序和数据库的对应关系，分层数据库管理系统网格数据库管理系统关系数据库管理系统面向对象数据模型的概念：数据模型是对客观事物及其连接的数据描述，是数据库管理系统的数学格式框架。是数据库系统的核心，是数据定义语言和数据操作语言的基础。2.数据模型包括1)数据的静态特性，即数据结构。2)数据的动态特性，即数据操作；3)数据完整性限制。没有冲突的地方。3.数据库管理系统中的数据模型分类：1)面向值的数据模型(如关系模型2)面向对象的数据模型(如前一层和网络基础)，包括面向对象的数据模型、2.2.1数据模型的概念、2.2数据模型、4 .可以按数据模型的分类(层次结构)查看。为了在实际应用程序中更好地说明实际数据的特性，经常为了各种情况或其他目的，统称数据模型，以不同的方式进行说明。有几种类型。概念数据模型是1)数据库用户的实际数据模型，与特定DBMS无关；(E-R图)2)用户在数据库中看到的数据模型，即逻辑数据模型，是用户和系统导向的(数据库对象)3)物理数据模型，是描述数据在存储介质山中组织方式的数据模型，是DBMS和操作系统及硬件(物理文件)2.2.1数据模型的概念，2.2数据模型，数据描述分3个阶段，即现实世界-概念世界-机器世界1。现实世界：是指存在于人类大脑外部的客观世界。2.概念世界：是现实世界对人们大脑的反映，是对客观事物及其联系的一种抽象描述。主要是实体：我们客观存在，可以相互区别的东西称为实体。相同类型实体的集合称为实体集。属性集表示称为实体类型的实体类型。属性：属性是用于说明实体的一个方面的属性。属性的具体值是属性值。实体标记：如果属性或属性集中的值唯一标识实体集中的每个实体，则可以选择该属性或属性集作为实体标记。接触：实体集之间的对应关系称为联系，反映了现实世界中事物之间的相互关系。子实体内属性之间的连接和实体之间的连接。2.2.2数据和数据连接的说明，2.2数据模型，3 .机器世界：信息被加工编码，进入机器世界，机器世界处理的对象是数据。记录：每个实体的对应数据称为记录。字段：对应于该属性的数据称为字段或数据项，也称为数据元素或基本项。文件：该对象集中的文件，是相似记录的集合。记录类型：与实际类型相对应的记录类型。关键字：与实体指示符相对应的关键字。关键字也称为外部代码。2.2.2数据和数据连接的说明，2.2数据模型，信息世界对象属性实体集实体类型实体标志，机器世界记录字段文件记录类型关键字，4。E-R模型(描述概念模型的方法)e-r图表描述的真实世界的信息结构称为组织模型或企业模型，此描述的结果称为e-r模型。三个元素：实体、属性和实体之间的连接。矩形表示实体，椭圆表示属性，菱形表示关系。关系抽象后，可以归结为三种：一对一连接、一对多连接和多对多连接。使用实体-联系人图表(e-r图表)的步骤：1选择要包含在所有实体集标识2实体集中的属性3确定实体集之间的连接确定4实体集的关键字，在属性中以下划线显示关键字的属性集合5，使用线将连接的菱形框连接到实体集时，表示联系人类型的1或n将显示在联机旁边。2.2.2数据和数据连接的说明，以及数据库系统中最旧的数据模型2.2数据模型。层次模型通常以树结构表示每种类型的实体和实体之间的一对多连接，并引入基于虚拟记录和指针转换多对多关系。现实世界的行政部门和家庭关系等是自然的阶层模式。典型的分层数据库管理系统是IBM在20世纪60年代推出的IMS系统。2.2.3层次模型、2.2数据模型、2.2.3层次模型、2.2数据模型、1和数据结构同时满足以下两个条件的数据模型称为层次模型：存在一个节点，没有父节点，此节点称为根节点。其他节点只有一个父节点。2，数据操作主要是查询、插入、删除和更新。层次模型中的数据操作反映了数据之间的层次关系。可以从根节点点访问或访问需要沿层次路径按层向下查找的记录。没有独立于父节点存在的子节点。3、层次模型的完整性约束如果没有指定的父节点，则无法插入子节点的值。删除父节点时，其子节点也会一并删除。要更新记录，必须更新所有相应的记录。2.2.3层模型、2.2数据模型和网格数据模型可以更直接地描述现实世界。网格模型是网络图，表示图元之间的各种复杂连接。层次实际上是网格结构的特殊情况。代表性的网状数据库管理系统是20世纪70年代美国数据系统研究会发布的DBTG系统。2.2.4网格模型、2.2数据模型、1和数据结构同时满足以下两个条件的数据模型称为网格模型：允许一个或多个节点没有父节点。节点可以有一个或多个父节点。图1-6网格模型，2。数据操作主要包括查询、插入、删除和更新数据。网格模型可在访问记录时通过任意节点上的指定连接在整个网络中查找所需数据。3.完整性约束支持记录键的概念，记录键是唯一标识记录的数据项集合。确保一个连接中的父节点记录和子节点记录之间的一对多连接。支持父节点记录和子节点记录之间的某些约束。2.2.4网格模型、2.2数据模型和关系模型是当前最重要的数据模型之一。对数据库理论和实践产生了巨大而广泛的影响，具有比层次模型和网格模型明显的优点。今天的主要数据库管理系统基本上是关系数据库管理系统。关系模型是表示和实现两个实体之间的连接的同一表格数据。关系是二维表，表中的每一行称为元组，等于记录值。每个列都是属性值，可以命名称为属性名称的列，属性对应于记录中的数据条目或字段值。关系是元组的集合。2.2.5关系模型、2.2数据模型和关系具有以下属性：表格中的每个资料栏都是不可分割的预设属性。每个列具有不同的名称，顺序并不重要。行的顺序并不重要。关系中间不能有完全相同的两行。域：域是有限的一组值。关系：笛卡儿乘积D1 * D2 *.dn的子集为D1、D2.称为dn的关系。R (D1，D2，dn)，其中r是关系名称。n是关系的唐娜脖子。关系模式：关系名称及其属性名称的集合称为关系模式，具体关系称为实例。在支持数据库模式关系模型的数据中，数据被视为一种关系，描述数据库中所有关系的一系列关系模式称为关系的数据库模式。数据库中的所有特定关系随时构成关系数据库的单个实例。2.2.5关系模型、2.2数字模型、数据库系统是硬件资源(CPU、内存、磁盘)、软件资源(操作系统、数据库管理系统、高级编程语言)、数据库结构、用户级数据库、概念级数据库、物理级数据库(3级模式2级)最终用户、应用程序开发人员。数据库管理员DBA的主要职责：安装和升级1数据库核心和开发工具2数据库管理系统的存储空间分配和未来存储需求计划3开发人员支持设置基本对象(表、视图、索引)4用户注册并维护系统的安全性5数据库管理系统备份和恢复。数据库系统的功能包括：1存储数据2创建和维护数据结构3允许多用户并发访问4提高安全性和机密性5提供存储的数据提取和操作6数据输入和数据加载7提供其他记录的一致性8提供快速提取指定数据的高效索引机制。数据库管理系统的结构，需要提供数据保护功能(如数据的安全性、并发性、完整性、数据备份、数据恢复等)，以安全、可靠和准确地保护2.3数据库中的数据。为此，必须建立数据库保护机制，以防止所有物理损坏和读写损坏，并以最快的速度恢复操作。数据库的安全性主要是指保护数据库，使其不会因数据库的非法使用而泄露、更改或损坏数据。安全保证的核心是控制和识别。保护数据库有三种方法：1.安全控制2。完整性约束3。并行控制、2.4数据库保护、安全控制三种方法：1操作系统的安全保护机制2数据库管理系统的安全保护机制3数据库的安全保护机制a用户标识和识别b访问控制c视图d数据加密e数据库审计(事后监视措施)、2.4.1安全控制、数据库的整体约束意味着数据的准确性、兼容性和一致性。这意味着防止不遵循语义的错误数据的输入和输出，并一致地调整存储在其他副本中的相同数据，以避免破坏数据之间的结构。数据范围的约束条件分类：1属性值的约束条件和关联约束条件a属性值的约束条件是一列的值说明关于b数据之间的连接约束条件关系数据库中多个属性或多个元组之间的连接的约束条件2静态约束条件和动态约束条件3立即执行约束条件和延迟执行约束条件。完整性约束方法分为两类：隐式约束方法和显式约束方法(a验证说明语句b使用CHECK子句或constraint子句c使用数据库触发器d向应用程序提供完整性约束条件的说明和验证操作)。2.4.2完整性约束条件，如果多个用户同时使用数据库。并发控制的基