数据库系统原理课件：01绪论

1、1,数据库系统原理,2,教材,数据库系统基础教程 （美）Jeffrey D. Ullman, Jennifer Widom 著 岳丽华 金培权等译 机械工业出版社，2009 A FIRST COURSE IN DATABASE SYSTEMS （3nd EDITION）,3,参考书, 数据库系统概念， （第五版） A. Silberschatz等著，机械工业出版社，2008,数据库系统导论，（美）C. J. Date 著（第七版），机械工业出版社，2000,数据库系统原理（第2版）李建中 王珊编著 ，电子工业出版社，2007,4,态度决定一切！,考核方式,闭卷考试（70%80） 平时成绩（30

2、%20） 作业 上机 出勤 其他,5,绪论,基本概念：数据与数据库 数据管理技术的演化 数据库系统的特点,6,数据库的地位,数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。,7,数据 Data,描述事物的符号记录 信息存在的一种形式 数据的种类,8,数据的特点,数据与其语义是不可分的 只有通过解释或处理才能成为有用的信息 处理过程可能延续很长时间 数量庞大 需要保存,9,数据管理的发展,人工管理阶段

3、 文件管理阶段 数据库管理阶段,10,人工管理的例子 教师课堂名单,项目,成绩,姓名,作业3,考试,作业2,作业1,4,4,4,70,-1,-1,-1,-1,5,5,5,80,11,文件的例子：score.txt,12,文件管理系统的特点,优点 数据可长期保存 能存储大量数据 缺点 数据冗余度（Redundancy）大 数据一致性、完整性难以维持 数据与程序之间缺乏独立性,13,关系数据库中的一张表：成绩表,14,数据库管理系统的优点,数据组织结构化。 数据冗余度小，易扩充。 具有较高的数据与程序之间的独立性。 统一的数据控制。,15,数据库系统的组成,数据库管理系统 -Database Ma

4、nagement System，DBMS 数据库(Database，DB) 数据库系统管理员 -Database Administrator，DBA 数据库应用程序,16,数据库系统的组成, ,数据库 管理系统 (DBMS),计算机系统,17,概念阐释,数据库管理系统 是管理和控制数据库的系统软件，是数据库系统的核心。 数据库管理员负责数据库的规划、设计、协调、维护和管理等工作。 数据库是在DBMS的管理和控制之下，以一定的组织形式存放在存储介质上的数据的集合。 应用程序指以数据库为基础的计算机程序。,18,数据库(Database)技术的发展,1969年，IBM公司，IMS，Informat

5、ion Management System，层次模型。 1960年代末至1970年代初，Data Base Task Group 报告，网状模型。 1970年， IBM 公司，E.F.Codd博士，关系模型，关系数据库技术的理论基础。1980年代初，Oracle公司，第一个商业化的关系数据库管理系统。,19,数据抽象,视图层 逻辑层 物理层,20,数据库的三层模式,外模式 概念模式 内模式,21,概念模式的例子： 成绩表的表头,22,概念模式的定义,概念模式=逻辑模式=模式 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述 所有用户的公共数据视图 不涉及数据的物理存储细节和硬件环境 与具体的应用程序、与

6、所使用的应用开发工具和环境无关,23,模式,数据库的三层模式,24,数据库的三级模式,外模式 概念模式 内模式,25,内模式的定义,内模式=存储模式 描述了数据的存储结构 用内部数据定义语言来描述,26,模式,数据库的三层模式,27,数据库的三级模式,外模式 概念模式 内模式,28,外模式的例子：杜伊斯的视图,29,外模式的定义,外模式=用户模式=子模式 数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述 保证数据库安全的一个措施,30,模式,数据库的三层模式,31,数据库的二级映像1/2,外模式 / 概念模式映像：定义了各个外模式与模式之间的对应关系,32,数据库,模式,内模式,外模式

7、/概念模式映像,数据库的三层模式,33,数据库的二级映像2/2,概念模式 / 内模式映像：定义了数据逻辑结构与存贮结构之间的对应关系,34,数据库,模式,内模式,外模式/概念模式映像,概念模式/内模式映像,数据库的三层模式,35,数据独立性,修改某一层次的模式定义而不影响其上层模式的能力 数据的逻辑独立性 概念模式改变 外模式/概念模式映象改变 外模式不变 数据的物理独立性 内模式改变 概念模式/内模式映象改变 概念模式不变,36,数据库,模式,内模式,外模式/概念模式映像,概念模式/内模式映像,数据库的三层模式,37,数据库管理系统的功能,数据库定义功能 数据库操纵功能 数据库运行控制功能

8、数据通信功能 支持存取海量数据,38,数据库管理系统的结构,数据定义、查询处理程序,输入,数据操纵,查询,数据定义,39,查询处理器,Query Processor 对数据库的操作 数据操纵：插入、更新、删除 数据查询 把数据操作转换成对存储器处理的请求,40,存储管理器,Storage Manager 控制数据的存储 控制数据在磁盘与内存之间移动,41,事务,Transaction 访问并可能更新数据库数据的一组数据库操作,42,事务的特征 ACID,原子性 Atomic 事务是不可分割的工作单元 一致性 Consistency 事务不能破坏关系数据的完整性以及业务逻辑上的一致性,43,事务的特征 ACID 续,隔离性 Isolation 在并发环境中，当不同的事务同时操纵相同的数据时，每个事务都有各自的完整数据空间 持久性 Durability 只要事务成功结束，它对数据库所作的更新就必须永久保存下来,44,事务管理器,Transaction Manager 记日志 并发控制 故障恢复,45,常见的数据库应用体系结构,C/S =Client/Server B/S =Browser /S