东南大学数据库技术第一章.ppt

1、数据库技术，主要讲课人：黄超经济管理学院电子商业系E-MAIL :电话：授课教材数据库教程实施者丁宝康杨卫东编萧，电子工业出版社授课工具书数据库系统简明教程王萧， 高等教育出版社数据库系统的概念Abraham silber schatz Henry f.korth等萩、杨冬青唐世魏等译、机械工业出版社机械时间配置成绩评价平常工作(15% )期末考试(70% )、第一章数据库基本概念、第一节数据管理技术的发展、人工管理阶段(。 不使用专用软件管理数据的数据的组织方法是由程序设计师自身决定的数据不具有独立性，与程序、计程仪一一对应(下图)。 第一节数据管理技术的发展，文件

2、系统阶段(20世纪50六十年代后期)的主要特征数据以文件形式存储在外部存储器中的数据逻辑结构与物理结构相独立， 应用程序和执行操作系统完成两者的映射文件和程序计程仪之间存在一对一的对应关系，程序计程仪程序必须操作数据的物理表示的细节文件的组织、形式多样化，文件之间缺乏联系，程序负责数据之间关联的文件组织的主要缺点是(参见P3例1.1 )，第一节数据管理技术的发展，数据库系统阶段(20世纪50 -六十年代后期)的背景：需求：随着数据管理规模的扩大，数据量激增，多个应用程序共享数据的要求越来越强烈：产生大容量磁盘硬件价格持续下降的软件状况：软件价格上涨，软件维护成本增加。 为了满足多应用程序共享数

3、据的需要，出现了专用的数据管理软件系统数据库管理系统(DBMS )。 主要特征采用复杂的数据模型来描述数据本身的结构和数据之间的联系。 这是数据库系统和文件系统的本质区别，数据可以面向整个应用系统而不是单一的应用，第一节数据管理技术的发展，数据的逻辑结构和物理结构的独立性高，用户可以使用简单的逻辑结构来操作数据，将数据的物理保存方式数据库管理系统提供数据控制功能，如数据的保密工作、完整性、并发性和恢复，同时还提供统一的网站数据库界面，用于对用户进行各种操作。 第一节数据管理技术的发展，第一节数据管理技术的发展，数据库系统基础术语数据：具有描述事物的符号记录、广义性、语义性、结构性等特征的数据库

4、：长期存储在计算机内、有组织、可共享、统一管理的相关数据集合。 数据库管理系统：介于用户和执行操作系统之间的数据管理软件。 主要功能包括数据定义(对象，如定义表和目录索引)、数据操作(操作，如查询、插入和删除)、数据控制(如保密工作、完整性、云同步和恢复)。 数据库系统：采用数据库技术的计算机系统。 包括数据库、数据库管理系统、应用程序系统、数据库管理员、用户等，不引起混乱，简称为数据库。 的双曲馀弦值。 第二部分中的数据描述表示对数数据的表示方式，包括概念描述、逻辑描述和物理描述三个层次。 概念记述概念记述是记述现实世界的客观事物，实体：客观存在，可以相互区别的事物。 属性：一个实体可以由多

5、个属性表示的实体所具有的特征实体集：同种实体的集合，例如全体学生构成实体集。第2节中的资料说明、实体id :唯一识别实体的属性或属性的集合，也称为身份证号码、学号等牛鼻子：现实世界中的事物内部和事物之间的联系反映在信息世界中，实体内部的各属性之间以及实体之间的联系。 两个实体之间的联系有三个类别。 一对一的连接(1:1 )为实体集a中的每个实体连接实体集b中的最多一个实体。第二节数据说明、一对多联系(1:n )对于实体定径套a中的每个实体，实体定径套b中有多个实体联系；相反，对于实体集b中的每个实体，实体集a中最多有一个实体关联。多对多联系(m:n )实体定径套a中的每个实体在实体定径套b中有

6、多个实体联系，而实体集b中的每个实体在实体集a中也有多个实体关联。第2节数据描述、逻辑描述逻辑描述是表示数据的逻辑结构的，一般的用语是：字段：标签实体属性，也称为数据项，数据库内的最小操作单位即查询密码：字段的有顺序的集合是查询密码， 一个记录查询密码用于描述实体的相关属性的集合的文件：由相同类型的记录查询密码组成的集合称为文件，文件用于描述实体定径套的牛鼻子字：唯一标识每个记录查询密码的字段或字段的集合。 物理描述物理描述表示将数据存储在存储老虎钳上的方法，包括诸如物理联系或物理结构的存储细节。 第三节数据抽象级别，数据库中的数据模型是描述数据库结构和意义(操作和约束)的工具，它将现实世界抽

7、象化。 数据模型的三要素数据结构：描述系统的静态特性的数据操作：描述系统的动态特性，如与数据类型相关的对象(数据项、记录、表等)，以及与数据之间的关系相关的对象(如表示各种约束的对象等) 数据模型必须定义这些个操作的确切含义、操作规则、实现语言等。 完全性约束：完全性约束规则的定径套，确保数据库中数据的精准性和一致性。 数据模型有概念模型、逻辑模型、外部模型和内部模型四种。 第三节数据抽象层、概念模型表现用户需求的数据库全局逻辑结构模型概念模型从用户的角度描述客观世界的信息，而在这些个信息的计算机系统中物理实现中不涉及的概念模型在数据库建立者与用户之间进行沟通第3节数据抽象水平、逻辑模型表现修

8、正机实现观点的数据库全局逻辑构造模型的逻辑模型从数据库实现的观点对数据进行模型化，与硬件实现独立，但依存于软件实现的逻辑模型， 数据库设定修改者和应用程序设计师之间进行通信的工具，现在经常使用的是层次模型、网状模型、关系模型、对象模型前页的ER图，是学生表(学号#、性别、姓名)人民教师表(编号#、性别、姓名)的课程(课程) 课程名称、编号# )的成绩(课程编号#、可转换为课程的外部模式是用户与数据库系统的接口，作为用户使用的数据的一部分的记述的内部模型将表现数据库的物理构造的模型称为内部模型的内部模型， 描述数据在磁盘或录音带上的存储方式(文件结构)、存储老虎钳(外部存储分配)、目录索引结构等

9、网站数据库方法的内部模型与硬件和软件密切相关，并与执行操作系统密切相关。、第3节数据抽象级别、第3节数据抽象级别、数据抽象过程即数据库设定修正过程，(1)根据用户的需要，设定修正数据库的概念模型；(2)按照转换规则，将概念模型转换为逻辑模型；(3)根据业务需要其中，(1)称为概念设定修正，(2)和(3)称为逻辑设定修正，(4)称为物理设定修正。 第三节数据抽象层次、数据库三层结构和数据独立性现有DBMS都采用三层模式结构(即外部模式、逻辑模式和内部模式)，提供二层映射功能，保证数据的物理独立性和逻辑独立性。 物理独立性：修改数据库的内部模式时，即物理结构发生变化时，只更改逻辑模式/内部模式之间

10、的映射方法即可，逻辑模式尽量不更改。 逻辑独立性：当数据库的逻辑模式发生变化时，更改记录查询密码的结构只会更改外部模式/逻辑模式之间的映射方法，尽量不更改外部模式和应用程序。 第四节数据库管理系统、数据库管理系统(DBMS )的主要功能数据定义：定义数据库的三次模式、影像、制约等的数据操作：对数数据的查询、插入、修正、删除等营运管理：云同步控制、保密工作检查、完全性检查、内部维护(目录索引、 数据的组织、存储和管理，例如数据字典的自动维护：数据库通常包括两类：系统数据(例如数据字典)和用户数据。 DBMS以不同的文件结构和网站数据库方式组织、存储和维护不同的数据以优化系统性能：加载、转换、传输

11、数据库原始数据等， 数据库系统性能监控数据通讯接口：提供与其他软件系统通讯的功能的第四节数据库管理系统、数据库管理系统(DBMS )配置数据定义语言(DDL )及其翻译处理计程仪程序：数据库三级模式、视频、 定义约束等，翻译为内部形式存储在数据词典中的数据操纵语言(DML )及其编译程序：包含宿主型DML (必须嵌入执行c等主语言)和自主型DML (人机交互的命令语言，可以单独使用)的数据库执行控制计程仪程序：云同步控制， 监控数据库中所有操作(包括保密工作检查、完全性检查、事务管理和计程仪管理)的实用程序：用于完成塔斯克(包括数据库建构、维护、格式转换和通讯)。 包括数据初始加载器、数据转储

12、计程仪程序、数据库恢复计程仪程序等。 第四节数据库管理系统、数据库管理系统(DBMS )的运作模式通用程序： DBMS接受用户的数据要求，将其转换为低级指令，对数据库进行各种网站数据库操作，并将操作结果返回给用户。 流程例(以读取数据为例)下一页图、第四节数据库管理系统、3. DBMS调用模式、子模式/模式图、要读取的逻辑记录查询密码的决定、4. DBMS调用模式、模式/模式图、要读取的物理记录查询密码的决定， 5 7. OS从数据库存储到系统缓冲器，8. DBMS根据次模式/模式映射得到应用程序a所需的数据报告查询密码，9. DBMS将数据报告查询密码从系统缓冲器发送到应用程序a的用户工作区

13、， 10. DBMS向应用a发出反映命令执行状态的状态信息，系统缓冲区外部模式x，用户a，用户x，1，2，3，4，5，7，9，10，1 .应用a向DBMS发出读取数据命令，在2 .中根据应用程序调用DBMS的方式，可以将DBMS的实现方法分为四类。 n方案： DBMS与应用程序集成的2N方案： DBMS进程与应用程序进程对应的M N方案： 2N方案的改进N 1方案：整个系统只有一个DBMS进程，第4节数据库管理系统， 将n种情形DBMS与应用集成在一起，设定DBMS作为静态库函数的定径套，且应用与DBMS模块之间的连接是预先静态的。 n个应用程序的系统有n个进程。 优点：简单，不需要考虑AP和DBMS的通讯问