数据库系统原理与实践 课件 1.1 数据库及其系统概念

1.1数据库及其系统概念了解数据库、数据库管理系统、数据库系统等基本概念理解数据模型与数据库类型关系熟悉数据库系统组成及其各部分作用【本节学习目标】一、什么是数据库?数据库——是一种依照特定数据模型组织、存储和管理数据的文件集合。这些文件一般存放在外部存储器中，以便长久保存数据，并可存取访问。容器文本图表音视频其它数据数据库数据库与普通数据文件的主要区别：数据库可以支持不同应用程序对数据共享访问，普通数据文件难以支持。

数据库可实现复杂的数据管理(索引、查询、分区等)，普通数据文件一般仅支持简单的数据记录读写操作。数据库可独立于应用程序，普通数据文件与应用程序紧耦合。数据库的操作访问与控制管理由数据库管理系统软件实现；普通数据文件的操作访问与控制管理，都必须由编程人员在应用程序中自己实现。xxx数据库xxx.mdfxxx.ldf数据文件日志文件例微软的SQLServer数据库文件组成如下图所示二、为什么要使用数据库？使用数据库可以有效且完整的存储数据，它使人们能够更加迅速和方便地管理数据，其好处主要体现在以下几个方面。数据库可以存储大量数据信息，方便用户进行有效的检索和访问。可以有效地保证数据信息的一致性、完整性，降低数据冗余情况。可以满足应用的数据共享、数据储安全。数据库技术能够提供智能化地分析，产生更多有价值的信息。数据库拥有备份的处理功能，可以防止数据丢失。三、什么是数据模型？1）数据结构:用于描述事物对象的静态特征，包括事物对象的数据属性组成、数据类型、数据组织方式等。2）数据操作:用于描述事物对象的动态特征，包括数据的插入、修改、删除和查询等访问操作。3）数据约束：用于描述事物对象数据之间的语义联系，以及数据取值范围约束等规则，从而确保数据的完整性、一致性和有效性。数据模型数据约束数据操作数据结构数据模型是一种描述事物对象数据特征及其结构的形式化表示。四、数据库使用的数据模型层次数据模型网状数据模型关系数据模型其它数据模型（如对象数据模型、键值存储数据模型、列式存储数据模型、文档存储数据模型、图形存储数据模型等）1.层次数据模型层次数据模型思想：采用“树”结构来组织、存储和管理数据。“高校教务系统”层次数据模型2.网状数据模型网状数据模型思想：采用“网状图”结构组织、存储和管理数据。“高校教务系统”网状数据模型3.关系数据模型关系数据模型思想：采用“二维表”结构组织、存储和管理数据，并以同名关联列实现表之间的联系。“课程目录系统”关系数据模型4.关系数据模型优点与局限关系数据模型局限：只用于结构化数据的组织与存储管理支持的数据类型较简单难以支持互联网广泛应用的非结构化数据和复杂数据管理关系数据模型优点：数据结构简单、操作灵活支持关系与集合运算操作支持广泛使用的SQL数据库操作语言标准拥有众多的软件厂商产品与用户五、数据库系统数据库应用系统由用户、数据库应用程序、数据库管理系统和数据库四个部分组成。数据库系统（DatabaseSystems）是一类基于数据库进行数据管理的软件系统。当数据库系统在应用领域实现数据管理服务时，该系统称为数据库应用系统（DatabaseApplicationSystems）。1.数据库用户数据库用户（Users）是指数据库系统的使用人员。典型的数据库用户2.数据库应用程序数据库应用程序是一种在DBMS支持下对数据库中数据进行访问处理的应用程序。数据库管理系统（DatabaseManageSystem，DBMS

）——是一种专门用来创建数据库、管理数据库、维护数据库，并提供外部对数据库进行访问的系统软件，如OracleDatabase、MySQL、PostgreSQL等。3.数据库管理系统4.数据库数据库(Database)是一种依照特定数据模型组织、存储和管理数据的文件集合。采用关系数据模型实现的数据库，称为关系数据库。系号系名电话学号姓名性别所属系课号课名…关系数据库表表表关联

用户数据（用户表）

元数据（系统表）

索引数据（系统表）

运行数据（系统表）

。。。关系数据库存储的数据内容在关系数据库中，除了存储用户数据外，还需要存储数据库系统自身的数据，如元数据、索引数据、运行数据等。六、关系数据库中数据内容关系数据库系统表：存储数据库系统自身数据用户表：存储用户的应用数据视图：通过虚拟表实现数据查询处理索引：通过目录数据结构支持快速的数据查询约束：对关系表及