广工数据库课件及期末复习提纲

第一章数据库系统概述数据库系统原理及应用DBDataBase2/50你知道什么是管理信息系统吗？在日常学习、工作、生活中有哪些管理信息系统？教务管理系统银行个人帐户管理系统ERP/PDM/OA你了解哪些数据库？MSSQLServerOracleMYSQL处理数据你接触过数据库吗？数据库的直观印象数据的仓库4/50主要内容目录数据库的基本概念数据库技术的发展数据库系统体系结构5/50数据库的基本概念信息数据数据库数据库管理系统信息系统数据库系统数据库的基本概念6/50基本概念什么是信息(Information)新的、有用的事实信息的内容：客观性、未知性信息的实效性信息在时间上的传递--信息存储信息在空间上的传递--信息通信信息的表达：符号和方式信息对人类社会发展有重要意义提高人们对事物的认识预测、控制事物的发展协调整个社会的发展记录社会发展的历程数据库的基本概念7/50基本概念什么是数据(Data)：有效地表示、存储和抽取信息数据是用来载荷信息的物理符号数据是信息的最佳表现形式数据的形式本身并不能表达其意义，需要经过语义解释数据库的基本概念例：3.14/1314/####=24？

8/50基本概念数据的特征数据包含了数据结构和取值数据受数据类型和取值范围的约束数据有定性和定量之分数据应具有载体和多种表现形式学号姓名年龄性别所在学院是否党员入党日期08936张三20男机电学院是2003-07-0109735李四20女艺术学院否学生：结构取值字符串型数值型逻辑型日期型{“男”、“女”}报表、图形、语音、不同的语言符号…数据库的基本概念9/50基本概念什么是数据库(Database)是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合数据库是一个能够合理保管数据的“仓库”数据库的基本概念10/50基本概念什么是数据库数据库数据库的基本概念11/50基本概念数据库与数据文件数据库中的数据实现了整体数据的结构化数据库从全局观点出发建立；

文件系统根据局部要求或功能需要建立数据的最小存储单位：数据库--数据项、文件--记录数据库方法--面向对象；文件方法--面向过程数据的共享性好，冗余度低，独立性高数据由数据库管理系统(DBMS)统一管理和控制产品（产品编号，名称，规格，计量单位，图号，销售状态，经销价，批发价，零售价，成本价，批次管理，保质期管理，合理储备天数，…）产品1（产品编号，名称，规格，计量单位，图号，…）-----产品数据管理产品2（产品编号，名称，规格，计量单位，销售状态，经销价，批发价，零售价，成本价…）-----销售管理产品3（产品编号，名称，规格，计量单位，批次管理，保质期管理，合理储备天数，…）------库存管理数据库方法数据文件方法数据库的基本概念12/50基本概念什么是数据库管理系统(DatabaseManagementSystem)专门用于管理数据库的计算机系统软件(DBMS)提供数据定义、建立、维护、查询和统计等操作功能对数据的完整性、一致性、安全性进行控制著名的数据库管理系统：Oracle（OracleCorporation）Informix（InformixSoftwareInc.）Sybase（SybaseInc.）DB2（IBM）SQL-Server（MicrosoftCorporation）ACCESS(MicrosoftCorporation)mySQL(Theworld’smostpopularopensourcedatabase)数据库的基本概念13/50基本概念DatabaseManagementSystem数据库的基本概念14/50数据库管理系统的基本功能已经有的数据库按右键出菜单选择新建数据库Database数据库的基本概念15/50新数据库已有的系统表数据库的基本概念16/50数据库管理系统的基本功能数据定义：(DataDescriptionLanguage)数据结构、完整性约束、数据库用户、口令、存取权限等数据操纵：(DataManipulationLanguage)检索、插入、修改和删除数据库的建立与维护建立：数据的载入、转储、重组织，数据库恢复维护：数据库结构的修改、变更、扩充数据库运行管理（核心功能）：并发控制、存取控制、安全性检验、完整性检查、内部维护数据通讯接口数据库的基本概念17/50基本概念什么是数据库系统(DatabaseSystem)使用数据库技术设计的计算机系统主要为信息管理系统构成：计算机硬件数据库数据库管理系统应用系统数据库管理员数据库的基本概念18/50基本概念数据库系统…….应用实例飞机订票系统包含的数据项：座位预定及分配、航班信息、机票信息典型查询：机票(航班、座位、价格)？典型更新：预售机票并发访问：两个代理同时分配同一个座位银行系统包含的数据项：帐号、姓名、地址、存款、结余典型查询：结余多少？典型更新：存款或取款并发访问：ATM与出纳员同时处理一个帐号的某一记录企业资源规划系统ERP数据库的基本概念19/50基本概念什么是信息系统(InformationSystem)输入和输出的内容是信息的系统一个信息系统应携带足够的信息量按其实现的功能划分：信息传递系统：只进行信息交换，不改变信息的结构和状态信息处理系统：对信息进行转换、加工和提取等信息管理系统：数据管理（保存、维护、检索等）数据库的基本概念20/50计算机技术第一代计算机（电子管）第二代计算机（晶体管）第三代计算机（集成电路）第四代计算机（大规模集成电路）第五代计算机（超大规模集成电路）网络通讯技术相关技术CPM（关键路线法）PERT（计划评审技术）GT（成组技术）看板管理TQCJITCAD/CAPP/CAM/NCFMSDSSAS/RSCIMSOPT（优化生产技术）精益生产约束理论先进制造技术敏捷制造虚拟制造动态联盟CRM/SCM网络化制造数码工厂1955年1960年1970年1975年1985年1980年1990年年份数据库技术的发展手工管理不保存不共享文件管理文件系统磁盘磁鼓记录内有结构数据库技术数据库系统1969:IBM(IMS)1970:DBTG(Report)1970:IBM(E.F.Codd)数据库时代多种商品化DBMS成为信息系统的基础技术SQL语言第三代数据库分布式数据库面向对象数据库数据挖掘、数据仓库开放性数据库技术发展以计算机技术和网络技术发展为基础，以应用需求为动力21/50手工管理数据阶段手工管理数据阶段文件管理阶段数据库系统阶段数据库的发展22/50手工管理数据阶段手工管理数据阶段的特点不保存大量数据没有软件系统对数据进行管理基本上没有“文件”概念一组数据对应一个程序数据库的发展23/50文件管理阶段文件管理阶段的数据管理特点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有专门的数据管理软件数据文件已经具有多样化数据存取以记录为单位文件系统在数据管理上的主要缺点数据冗余度(Redundancy)大数据与程序间缺乏独立性数据库的发展24/50数据库系统阶段数据库系统阶段的数据管理特点数据库设计时面向数据模型对象先设计数据库，再设计功能程序数据冗余度小、共享度高数据和程序之间具有较高独立性通过DBMS进行数据安全性和完整性的控制最小存取单位是数据项数据库的发展25/50数据库技术的发展(1)第一代数据库70年代研制的层次和网状数据库系统1969年IBM公司研制了基于层次模型的数据库管理系统IMS(InformationManagementSystem)美国数据库系统语言协会CODASYL下属的数据库任务组对数据库方法进行了系统的研究、探讨于60年代末70年代初提出了DBTG报告.报告确立并建立了网状结构数据库的许多概念、方法和技术在DBTG方法和思想的指引下,数据库系统的实现技术不断成熟,开发了许多商品化的数据库管理系统,它们都是基于网状模型和层次模型26/50数据库技术的发展(2)第二代数据库关系数据库系统

1970年IBM公司SanJose实验室的研究员E.F.Codd“大型共享数据库数据的关系模型”

E.F.Codd的杰出贡献,他于1981年获得了ACM图灵奖

IBM公司SanJose实验室开发的SystemR和Berkeley加利福尼亚大学研制的INGRES为典型代表奠定了关系模型的理论基础提出了关系数据语言,如关系代数、关系演算、SQL语言等等研制了大量的关系数据库系统原型

70年代后期关系数据库从实验室走向了社会80年代几乎所有新开发的数据库系统均是关系型

27/50数据库技术的发展(3)第三代数据库80年代以来,数据库技术在商业领域的巨大成就刺激了其他领域对数据库需求的迅速增长

面向对象数据模型

80年代,面向对象的方法和技术的出现,产生了深远的影响数据库研究人员提出了建立面向对象数据模型(简称对象模型)数据库技术与多学科技术的有机结合

分布式数据库、并行数据库、基于WWW的网络数据库、移动数据库、多媒体数据库、演绎数据库、知识数据库、工程数据库、空间数据库、地理数据库、统计数据库、科学数据库等共同构成了数据库大家族大数据理论28/50数据库系统体系结构数据库系统的结构计算机硬件设备（硬件）数据库及相关的计算机软件系统（软件）开发管理数据库系统的人员（干件）29/50数据库系统的软件组成数据库系统的结构应用系统应用开发工具数据库管理系统操作系统数据库数据库管理员系统开发使用人员30/50数据库管理系统的功能划分（抽象）存储管理程序文件管理程序缓冲区管理程序数据元数据存储管理程序查询处理程序事务管理程序操作系统用户数据库系统的结构查询处理程序查询预处理查询优化处理事务处理程序安全性检查完整性约束并发控制数据恢复镜象与备份31/50数据库系统的三级数据模式结构什么是数据模式数据模型用数据语言给出的精确描述是数据库的框架数据库的模式：模式（逻辑模式）对数据库中数据的整体逻辑结构和特征的描述概念数据库只能有一个逻辑模式外模式（子模式）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用户数据库可能有多个数据子模式内模式（物理模式）是数据的内部表示或底层描述物理数据库数据库系统的结构32/50数据库系统的三级数据模式结构数据库内模式模式/内模式映象模式外模式1外模式2外模式3应用A应用B应用C应用D应用E外模式/模式映象用户的数据视图（与某应用有关的数据逻辑表示）用户数据库全体数据的逻辑结构与特征描述（不涉及物理存储细节）概念数据库数据物理结构和存储结构的描述物理数据库保证物理独立性保证逻辑独立性数据库系统的结构33/50数据库系统的三级数据模式结构用户数据库、概念数据库、物理数据库之间的关系只有物理数据库才是真正存在的概念数据库是物理数据库的逻辑抽象形式物理数据库是概念数据库的具体体现用户数据库是概念数据库的子集，也是物理数据库的子集的逻辑描述数据库系统的结构34/50数据库系统的体系结构（硬件）单用户数据库系统数据库数据库系统的结构35/50数据库系统的体系结构（硬件）主从式数据库系统用户数据库用户用户用户主机数据库系统的结构36/50数据库系统的体系结构（硬件）分布式结构的数据库系统用户用户DB主机用户用户DB主机用户用户DB主机用户网络数据库系统的结构37/50数据库系统的体系结构（硬件）客户服务器（C/S结构）数据库系统DB服务器DBMS接口接口工具应用程序接口工具应用程序数据库系统的结构38/50数据库系统的体系结构（硬件）B/S结构的数据库系统数据库系统的结构39/50数据库系统的体系结构（硬件）B/S结构的数据库系统表示层：应用系统的客户接口部分，客户端采用Web浏览器，执行程序从Web服务器下载，可以跳过Web服务器直接与功能层的应用服务器对象交互。功能层：将客户端和服务器端的应用逻辑集中到一起构成应用服务器。应用服务器位于客户端和数据库服务器之间，使客户端变“瘦”，应用服务器对客户端请求集中处理，向数据库服务器成批交SQL命令

。数据层：该层就是DBMS，负责对企业数据库的访问、管理及维护。

数据库系统的结构40/50当前流行的数据库管理系统产品数据库系统的结构商品化的数据库管理系统是以关系数据库为主导产品面向对象的数据库管理系统虽然技术先进,数据库易于开发和维护,但尚未有成熟的产品国际国内的主导关系型数据库管理系统有ORACLE、SYBASE、INFORMIX、INGRES、MSSQLSERVER、DB2

41/50当前流行的数据库管理系统产品是世界上最大的企业软件公司Oracle成立于1977年，总部设在加利福尼亚，向遍及145个国家的用户提供数据库、工具和应用软件以及相关的咨询、培训和支持服务ORACLE系列产品在数据库领域一直居领先地位《财富》100强企业中有98家使用Oracle产品1989年正式进入中国市场，目前，甲骨文公司在北京、上海、广州和成都均设立了分支机构，我国的销售份额占50%以上

数据库系统的结构42/50当前流行的数据库管理系统产品

的产品数据库系统的结构43/50当前流行的数据库管理系统产品SYBASESYBASE软件公司的系列产品SYBASE公司成立于1984年，公司名称SYBASE便是System和Database相结合的含义.SYBASE公司是第一个提出并推出客户