数据库系统导论

第一章 数据库系统导论
引言
在计算机的主要应用领域中,数据处理的比重约占70%左右.数据库技术主要研究如何存储,使用和管理数据,是计算机数据管理技术发展的最新阶段.数据库(Database)存储的是通用化的相关数据集合,它不仅包括数据本身,而且包括数据之间的联系.
1.1.1数据,信息与数据处理
1.数据的概念
数据是指存储在某一种媒体上可加以鉴别的符 资料.
2. 信息的概念
信息是关于现实世界事物的存在方式或运动形态的综合反映,是人们进行各种活动所需要的知识.
3. 数据处理
指将数据转换成信息的过程.
4.数据 信息的关系
1.1数据与信息
数据是载荷信息的物理符 ;信息是人们消化理解了的数据,是对客观世界的认识.
数据是原料,是输入,而信息是产出,是输出结果.
1.1.2信息系统
1.信息系统
计算机信息系统是指为了某些明确的目的而建立的,由人员,设备,程序和数据集合构成的统一整体.
2.管理信息系统分类
1.1数据与信息
数据处理系统
管理信息系统(MIS)
决策支持系统
计算机数据管理经历了如下四个由低级到
高级的发展过程:
人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段
分布式数据库系统阶段
1.2 计算机数据管理的发展
1.2.1人工管理阶段
1.人工管理阶段数据管理的特点:
数据与程序不具有独立性
数据不长期保存
系统中没有对数据进行管理的软件
1.2 计算机数据管理的发展
1.2.2文件系统阶段
1.特点
程序与数据有了一定的独立性,程序和数据分开存储,有了程序文件和数据文件的区别.在文件系统的支持下,数据的逻辑结构与物理结构之间可以有一定的差别,数据与程序之间有物理独立性,程序只需用文件名访问数据,不必关心数据的物理位置.
2.数据的逻辑结构与物理结构
逻辑结构指呈现在用户面前的数据结构
物理结构指数据在物理设备上的实际存储结构
3.文件系统存在问题
数据冗余度大
缺乏数据独立性
数据无集中管理
1.2 计算机数据管理的发展
1.2.3数据库系统阶段
1.基本概念
数据库(Database)是通用化的相关数据集合,它不仅包括数据本身,而且包括相关数据之间的联系.
数据库管理系统(DBMS)是指为数据库的建立,使用和维护而配置的软件.
2.数据库系统特点
实现数据共享,减少数据冗余
采用特定的数据模型,反映数据之间的联系
具有较高的数据独立性
有统一的数据控制功能(并发控制,安全控制,数据完整性控制)
1.2 计算机数据管理的发展
1.2.4分布式数据库系统阶段
1.分布式数据库系统是数据库技术与 络技术结合的产物.分布式数据库是在逻辑上统一,在地域上分布的数据集合.
2.分布式数据库特点
分布透明性
局部自治与集中控制相结合
可靠性和可用性
效率和灵活性
1.2 计算机数据管理的发展
1.3.1数据库系统的组成
数据库系统是指引入数据库技术后的计算机系统,包括:
硬件系统
数据库集合
系统软件
DBMS:为数据库的建立,使用和维护而配置的软件
操作系统
其他系统软件
数据库管理员
用户
1.3数据库系统
1.3.2 DBMS的主要功能
1.DBMS的三级体系结构两级独立性
三级结构
数据的局部逻辑结构,整体逻辑结构,物理存储结构
两级独立性
数据的物理独立性:当数据的存储结构改变时,由系统提供数据的物理结构与逻辑结构之间的映像或转换功能,保持数据的逻辑结构不变,从而应用程序不需要修改.
数据的逻辑独立性:由系统提供数据的整体逻辑结构和面向某个具体应用的局部逻辑结构之间的映像或转换功能,当数据整体逻辑结构改变时,通过映像保持局部逻辑结构不变,从而应用程序也不需要修改.
1.3数据库系统
1.3.2. DBMS的主要功能
2. DBMS的主要功能
数据库的定义功能
数据操纵功能
数据库运行控制功能
数据完整性控制
数据的并发控制
数据的安全性控制
数据库的恢复
数据字典
1.3 数据库系统
1.4.1 数据的完整性控制
1.域完整性控制
即字段的定义域控制,输入的数据必须在定义域之内
2.关联完整性控制
数据库的数据之间可能存在一定的内在逻辑关系,在修改这种数据时,需要参照与它相关的数据,或者必须同时修改.
1.4数据库的保护
1.4.2 并发控制
数据库系统的突出优点是数据共享,而在共享环境下当多个用户同时对一个数据库进行存取操作时,必须实行并发控制.
1.4 数据库的保护
1.4.3 数据的安全性控制
1.用户标识和鉴定
2.访问授权
3.数据加密
4.确保环境安全
1.4 数据库的保护
1.4.4 数据库恢复
1.”倒库”――周期性的转存整个数据库
2.建立日志文件
3.一旦发生故障,根据数据库倍份和日志文件把数据库恢复到最近的正确状态.
1.4 数据库的保护
1.5.1 三个世界
1.现实世界
2.概念世界
实体
属性――描述实体的特性
关键字――能够唯一标识出实体集中每一个实体的属性或属性组合,可以选做关键字
联系――实体间的对应关系
3.机器世界
1.5 数据模型
1.5.2 实体间联系类型
1.一对一联系(1:1)
2.一对多联系(1:n)
3.多对多联系(m:n)
1.5 数据模型
校长  任职 学校 学生 从属 课程 选课
1        1       1        m      m      n         n
1.5.3 基本数据模型类型
1.层次数据模型
2. 状模型
3.关系模型
1.5 数据模型 文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识算法技能树首页概览34647 人正在系统学习中