电工与电子技术电子商务电子课件数据与计算（第4版）Ch6 数据库ppt

1、电子课件数据与计算（第4版）Ch6 数据库CS, ZJU八月 22Chapter 6数据库 Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIOverview概述关系数据库非关系数据库其他数据库技术构建信息系统 Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI7.1 概述什么是数据库？全球知名数据库美国图书馆美国中央情报局世界气候数据中心(WDCC)美国国家能源研究科学计算中心(简称NERSC)如果我们需要查询某件事，最好知道到哪儿去找？数据库也许就是这个问题的答案数据库：Database ，DBDada and Compu

2、tation, 4Th, CS of ZJU, PHEI国内知名数据库Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI这都是基于应用的数据库信息系统计算机数据管理早前，文件管理适合较小系统，例如个人机非结构化数据数据库复杂的、大数据量系统结构化数据Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI非结构化数据文件数据顺序结构例如电子表格Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI文件访问直接访问-哈希法

3、哈希函数将输入映射到数字文件名作为哈希函数输入输出的数字作为索引值迅速地得到文件的目标地址实现文件的快速检索结构化数据结构化规则在数据间建立了逻辑关系的数据数据库结构化的数据集合Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI什么是数据库数据库持久数据的结构化集合，是数据的组织和存储 数据库本身可以看作是一个电子文件柜：存放计算机所收集的数据的容器数据库用户可以进行增加或删除数据库文件，插入、修改、查询、检索、删除数据数据库系统（Database System）是计算机应用软件中非常重要的一个领域数据库技术是应用最广且经久不衰的计算机技术之一几乎所有较大项目

4、都采用基于服务器的数据库系统Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI什么是数据库文件系统平面桌面数据库系统立体文件柜电子柜Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI为什么要使用数据库？实现数据的集中管理保持数据的独立性支持事务处理，能够保证数据的完整性可以存放大量的数据，并能够有效地进行数据的组织和管理，进行各种数据处理可以高速、高效检索数据数据库的信息可以重组是计算机信息系统与应用程序的核心技术和重要基础Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI数据库系统？构成数据

5、库系统的2个部分：数据存储+ 数据库管理系统(DBMS)数据库用户一类：设计者、使用者、数据库管理员(DBA), and应用软件：实用程序、开发工具、设计辅助、报表制作Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI数据库管理系统DBMS,DB Manager System数据库是一个抽象的概念用户和数据库之间的“二传手”DBA、用户不能直接和“数据库”打交道建立、使用和管理数据库都是在DBMS下进行的用户数据库的应用程序DBMS 数据库中的数据DBMS支持的功能DBMS：软

6、件和数据的结合创建数据库定义数据使用数据库间接访问的机制，可以有效地保证数据库安全在线事务处理（OLTP）在线分析处理（OLAP）DBMS就是一个大管家Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI数据库产品OracleDB2SybaseSQL ServerAccessVisual FoxProDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI各种用户数据库使用数据库满足用户需求企业数据库ERP个人数据库OutlookInternet上的数据库Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PH

7、EI关系型数据库E.F.Codd于1970年提出IBM San Jose Research Lab关系就是表，关系模型/数据库由表（Table）的集合而成数据库的外部形态就是表关系的定义一个“关系”是一个没有重复值的集合关系和表Codd使用关系，ISO使用表关系就是一个二维的表格，但不是指数据在数据库中就是以表的形式存储Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIExample：AccessExample: Northwind 2007假想的小型食品经销商的数据库有产品、

8、供应商、订单等8个表Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI罗斯文产品设计表字段名数据类型约束（必须？）备注产品IDlongIntegerPrimary Key长整型，自动编号产品名称varchar（40）Not Null40个字符，不能为空供应商integer数值型，与供应商中的ID表项相同类别Integer与类别表中的ID表项相同单位数量varchar（20）文本，20个字符；例如，24 装箱、一公升/瓶单价currency货币数据类型库存量integer=0订购量integer=0再订购量integer=0 为保持库存所需的最小单位数中止log

9、ic默认为No，Yes表示条目不可用Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI关系-表之间的联系Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI有数据的表关系和表行，也叫纪录，元祖。行数：基数列，也叫属性列数：度表名记录表的一组不同数据类型的数据关系模型建立了记录的运算规则一次处理一个记录结构化数据的实现“结构”或“类对象”实现Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI关系运算 数据库语言与程序SQL，and 运算集合运算和高速运算集合运算并(Union),交(Interse

10、ction),差(Difference),积(Cartesian Product,笛卡尔积)是集合论运算被用于关系数据库，双目运算关系运行选择（Select）、连接（Link）、投影（Project）、除（Divide）数据库中的关系是多维结构表之间存在联系表之间可以通过运算得到新的表Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI集合运算Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI专用关系运算 1选择 Select单目运算：作用于单个关系的行寻找目标元祖组成新的表投影 Project单目运算：作用于单个关系的列寻找目

11、标列组成新的表Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI关系运算 Join连接Join（ link）将两个关系组合成一个新关系，这是关系代数中最重要的操作，也是数据库系统中最难实现的操作注意 r3是r1、r2关系中具有相同属性的元祖有相同的值且只出现一次Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI关系运算 DivisionDivision实现难与投影相关Example：找出选了所有课的学生结果是TangDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEISQL语言关系数据库编程语言

12、SQL （Structured Query Language），结构化查询语言IBM System R开发的一种查询语言大多数关系数据库都支持SQL。通用语言，如C、Java等语言缺乏对数据库的操作，但通过嵌入SQL语句扩展其对数据库操作的能力，是数据库应用设计基本上采用的途径，把这样的通用语言叫做宿主语言（Host Language）。Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEISQL 语言 SQL 非过程化不需要编写一步步详细的程序，只需要描述过程，即只需要给出 “过程”的声明SQL 使用 Where 作为条件运算关键字例如查找罗斯文数据库查询销售经

13、理赵军的销售数据Where 订单.雇员ID=5ExampleSelect field_Name ,field_Name, field_Name, From table_Name,table_Name, table_Name,Where conditionDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI事务TransactionACID特性原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）DBMS设定了一

14、个操作逻辑对数据库的操作，要么全部做完，要么什么都不做Begin Transaction;- 开始事务Commit ；-提交事务只有当事务提交后，事务中的操作才生效Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI非关系数据库GB/T 32630-2016非结构化数据管理（unstructured data management system）规范,浙江大学庄越挺教授主持制定非结构化数据处理要比结构化数据处理更复杂文档存储：如微博系统图数据库: Neo4j键值存储:双11网络购物, Amazon DynamoDB, Apache Cassandra4列存储:

15、Google HBaseDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI其他数据库技术面向对象的数据库分布式数据库并行数据库地理数据库geographical database GIS(Geographic Information System)其他数据库时态数据库逻辑型数据库自然语言数据库构建数据库系统现代的数据库系统基于网络服务器结构数据库系统访问结构C/S模式：服务器(Server),客户（Client）B/S模式：浏览器对数据库访问（Browse/Server）Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI数据库

16、设计数据库应用设计业务 - 数据库管理建模，ER图法实体关系（Entity-Relationship model）建模法图形化的ER设计，简称ER图展示实体之间的相关联系StudentStudentIDNameAddressEmailPhotoCourseCourseIDNameGPAC_HourTeacherTeacherIDNameEmailPhotonmDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEIDada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI数据接口和转换数据库接口: 与其他系统连接-进行数据交换ODBC Op

17、en Database Connectivity 是在数据库和应用程序之间的传声筒：驱动程序可以访问数据库也可以访问Excel 表也能访问文本数据文件JDBC（Java Data Base Connectivity）Java程序访问数据库的方法Dada and Computation, 4Th, CS of ZJU, PHEI数据接口数据准备：从数据库中导出数据，没有统一标准，有多种数据格式CSV(Comma-Separated Values)格式 广泛: 可以被Excel ，R、Python使用数据库转换为CSVXML eXtensible Markup Language可扩展标记语言， 但不是编程语言数据交换的事实标准跨平台（Windows、iOS和Linux）数据交换格式Review 在众多