2022年数据库系统引论.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习第1章 数据库系统引论 一、 授课题目：数据库系统引论 二、 教学目的、要求：1明白数据库的基本概念,关系型数据库的定义和特点,数据库系统的组成；2把握数据库体系结构及映象；3熟识数据库处理的进展历程及各种类型的数据库；三、 本章重点 明白和把握数据库中的有关的概念、数据模型、数据库系统的组成、体系结构及 映象；四 本章难点 把握数据库体系结构及映象；五 主要教学内容 1.1 信息、数据与数据处理 1.2 数据模型 1.3 数据库系统 1.4 数据与信息 六、教学过程 1.1 信息、数据、数据库与数据处理 导入： 数据

2、是数据库中储备的基本对象,数据大多数人头脑中第一反应就是数字；其实数字只是最简洁的一种数据, 是数据的一种传统和狭义的懂得； 广义的懂得,数据的种类很多如文字、图形、图像、声音、同学的档案记录、货物的运输情形 等这些都是数据那么对于数据的概念如何定义呢；我们从两个方面考虑；即数据内容和数据形式；个人收集整理勿做商业用途1、信息 是指数据经过加工处理后所猎取的有用学问；信息是以某种数据形式表现的；信息 是人环绕某个目的从相关数据中提取有价值的意义如从同学的成果的记录数据1 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - -

3、个人收集整理 仅供参考学习中我们可以得到该生是否可以获得奖学金等信息；又如“2005年硕士讨论生英语考试初试不考听力” ,对接受者有意义,使接受者据此作出决策；也可以这样说 信息是人们消化懂得的数据,是对客观世界的熟识；举：一个部门领导要求每个 职工分别在一张纸上写下他们的年龄；每张纸只有一行含义简洁的“ 数据” ；而经理可以这些数据中获得“ 信息” 他能够以此确定超过50岁的职工有多少,职工平均年龄是多少,最年轻的职工年龄是多少等等；通过例子：目的是把信息用数据的形式表示出来, 然后再获得别外一些信息. 那么数据是什么呢？个人收集整理勿做商业用途2、数据数据是承载信息的物理符号或称为载体；（

4、1）数据内容：是指所描述客观事物的详细特性, 也就是通常所说的数据的“ 值” ；（2）数据形式： 是指数据内容储备在媒体上的详细形式,也就是通常所说的数据的“ 类型” ；数据主要有数字、文字、声音、图形和图像等多种形式；个人收集整理勿做商业用途3、数据库 为了实现肯定的目的而按某种规章和方法组织起来的“ 数据” 的“ 集合”；4、二者区分 数据和信息是两个相互联系、但又相互区分的概念；数据是信息的详细表现形式,信息是数据有意义的表现；举例 数据处理 1.1.2 数据处理：是将数据转换为信息的过程；个人收集整理 数据 勿做商业用途文字、数字、图形、引入： 数据处理的问题数据处理 信息收集、整理、

5、储备、加工、分类、文字、数字、图形、就是数据治理；运算机数据治理随着运算机硬件软件技术 爱护、排序、检索和传输等操作；图像、声音等和运算机应用范畴的进展而不断进展,大致经受了以下几个阶段：个人收集整理勿做商业用途2 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习一、人工治理阶段 二、文件治理阶段 三、数据库治理阶段 详细内容：一、人工治理阶段（ 50岁月初）早期的运算机主要用于科学运算,运算处理的数据量很小,基本上不存在数据治理 的问题；如下图所示：用户针对某个特定的求解问题, 第一确定求解

6、的算法, 然后利用 编程 运算 运算机系统所供应 语言 程序 用 户 的编程语言,直接编写相关的运算程序,给出自带的相关数据,将程序和相关的数 确 定 输入 结果 数据 据,通过输入设置运算机,运算机处理完后输出用户所需的结果,不同的用户针对 不同的求解问题均要编制各自的求解程序整理各自程序所需要的数据,数据的治理完全由用户自己负责；这就是所说的数据的人工治理阶段；个人收集整理勿做商业用途人工治理数据具有的特点：1、数据不储存 由于当时运算机主要用于科学运算一般不我数据长期储存,中是在运算某些课题时 将数据输入用完就走；2、应用程序治理数据 数据需要由应用程序自己治理,没有相应的软件系统负责数

7、据的治理工作；如数据 类型、格式、或者数据量存取方法、输入输出方式等发生转变,就要做出相应的修改；这就给应用程序开发人员啬了很重的负担,并且效率很低；个人收集整理勿做商业用途3、数据不共享,且冗余度大 数据是面对某一应用程序,一组数据只能一个程序,娄多个应用程序涉及相同数据 时,由于必需各自定义,无法相互利用,相互参照,因此程序与程序之间有大量 的,冗余数据；个人收集整理 勿做商业用途4、数据不具有独立性3 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习数据的修改必需程序做相应的修改；二、文

8、件治理阶段（ 50 岁月后期至 60岁月中后期）1、操作系统：有效地治理运算机资源；2、文件治理：数据以文件形式组织与储存；3、文件：一组具有相同结构的记录的集合；4、记录：是由某些相关数据项组成的；学号姓名年龄入学成果 1001 李志 23 400 1002 张朋 24 500 特点：1、数据可以长期储存 磁盘、磁鼓等外存 2、由文件系统治理数据 按文件名拜访,按记录进行存取；3、数据共享性差,冗余较大 文件仍旧面对应用程序；4、数据独立性差 三、数据库治理阶段（ 60岁月末）引入： 数据库治理阶段是在文件治理基础上进展起来的；数据库治理阶段是 60岁月末在文件治理基础上进展起来的；到了此阶

9、段与文件系统的本质区分是数据库系统实现整体数据的结构化；也就是不仅要描述数据的本身仍要描述数据之间的关系；下面我们通过它的特点来分析；那么此阶段的特点是 什么呢？个人收集整理 勿做商业用途 1 、从全局观点组织数据在文件治理阶段中, 数据只是针对某一应用,而在数据库系统中, 数据不再针对某一应用而是面对全组织,象一个学校或一个组织涉及很多应用,在数据库系统中不仅要考虑某个应用的数据结构,仍要考虑整个组织的数据结构,例如一个4 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习学校的信息治理系统中

10、不仅要考虑同学人事治理,仍要考虑党籍治理、选课治理 等；这种数据组织方式为各部分的治理供应了必要的记录,使数据结构化了；个人收集整理 勿做商业用途2、实现数据共享,削减数据冗佘 数据不再面对某个应用而是向向整个系统因此数据可以被多个用户、多个应用共 享使用；共享可以大大削减数据冗佘,节省储备空间；防止数据之间的不相容性 与不一样性；个人收集整理 勿做商业用途 3 、数据是面对整个系统的,同一数据可以被多个用户、多个应用程序共享使用；具有较高的独立性,它是面对整个系统的,同一数据可以被多个用户、多个应用 程序共享使用；个人收集整理 勿做商业用途1.1.4 数据库新技术进展 引入： 我们一般遇到的

11、数据库都是具有二值规律和精确数据但在在现实有很多不确 定、不完全性、模糊性数据事物,我们将他们引入到数据库系统中形成模糊数据 库中,这样对于模糊不清的数据通过模糊理论中的数量来描述模糊大事从而进行 模糊运算；对于工程数据库、统计数据库、空间数据库主要是在向应用领域技术的,如工程数据库工程图形、工程设计、AUTOCAD、集成制造 CIM；统计数据是人类对现实社会各行各业、 国情国力的大量调查数据； 对统计数据进行储备、 统计；空间数据库是以描述空间位置及点、线、面、体特点的拓扑结构的位置数据；主 要应用于环境和资源治理、土地利用、城市规划、森林爱护、交通、税务等；演绎数据库是具有演绎推理才能的数

12、据库；个人收集整理勿做商业用途一、分布式数据库系统 二、并行数据库系统 三、面对对象数据库系统 四、多媒体数据库系统 五、学问数据库系统 六、模糊数据库系统 面对应用领域5 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习1、工程数据库 2、统计数据库 3、数据仓库 4、空间数据库 二、并行数据库系统 数据库技术与并行处理技术相结合形成了并行数据库系统；将数据库在多个磁盘上分布储备,利用多个处理机对磁盘数据进行并行处理,大大提高查询效率；个人收集整理 勿做商业用途三、面对对象数据库定义：（ O

13、bject-Oriented DataBase System,OODBS）是将面对对象的模型、方法和机制,与先进的数据库技术有机地结合而形成的新型数据库系统；个人收集整理勿做商业用途它从关系模型中脱离出来,强调在数据库框架中的进展类型、数据抽象、继承和持久性；基本设计思想： 1、把面对对象语言向数据库方向扩展,使应用程序能够存取并处理对象； 2、扩展数据库系统, 使其具有面对对象的特点, 供应一种综合的语义数据建模概念集,以便对现实世界中复杂应用的实体和联系建模；个人收集整理 勿做商业用途三、多媒体数据库定义：（ Multi-Media DataBase System,MDBS）是数据库技术与

14、多媒体技术相结合的产物；个人收集整理 勿做商业用途（1）数据量大；（2）结构复杂；（3）时序性；（4）数据传输的连续性；五、学问数据库系统 1 、定义：6 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习数据库技术与人工智能相结合,是学问、体会、规章和事实的集合；2、主要功能：事实、规章、概念组成的学问进行储备和治理,实现检索查询手段；六、模糊数据库系统 1、定义：数据库技术与模糊技术相结合；2、目标：能够储备以各种形式表示的模糊数据；3、应用领域：案情侦破、医疗诊断养分询问、过程掌握等；1.

15、2 数据模型 1.2.1 现实世界的数据描述 1.2.2 数据模型分类 1.2.1 现实世界的数据描述 1、模型：是现实世界特点的模拟和抽象；2、数据模型：现实世界数据特点的抽象；抽象、表示、处理现实世界中的数据和信 息 3、信息的三个世界（1）现实世界 客观存在的事物及其相互联系；如：学校的教学治理涉及同学、老师及课程治理 信息世界中的基本概念（1）实体 : 客观存在并相互区分的事物；（2）属性：实体的某一特性（3）码：能唯独标识实体的属性和属性集（4）域：属性的取值范畴（5）实体型和实体型：（6）实体集（7）实体联系； P77页 1.2.2 数据模型分类7 / 11 名师归纳总结 - -

16、- - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习1层次模型（ Hierarchical Model）用树形结构表示实体和实体间联系的数据模型称为层次模型；基本特点：（1）有且仅有一个结点无父结点,称其为根结点（2）其他结点有且只一个父结点；如下列图 2网状模型（ Network Model ）用网状结构表示实体和实体之间关系的数据模型称为网状模型；基本特点：（1）一个以上结点无父结点；（2）至少有一结点有多于一个的父结点；如下列图）3关系模型（ Relational Model（1）每一列中的重量是类型相同的数据；（2）列的

17、次序可以是任意的；（3）行的次序可以是任意的；（4）表中的重量是不行再分割的最小数据项,即表中不答应有子表（5）表中的任意两行不能完全相同；4、面对对象数据模型 1、定义：是用面对对象观点来描述现实世界实体（对象）的规律组织、对象间限制、联系等的模型；2、基本概念（1）对象：现实世界中实体的模型化,每个对象有一个唯独的标识符；如特品（2）类；将属性集和方法集相同的所以对象组合在一起,构成一个类；人- 张三（详细对象）1.3.1 数据库系统的组成 1运算机硬件 主机、储备设备、 I/O 通道；2数据库治理系统 负责数据库存取、爱护治理的系统软件8 / 11 名师归纳总结 - - - - - -

18、-第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习3数据库 4应用程序 在DBMS基础上 , 由用户依据应用的实际需要所开发的、处理特定业务的应用程序；5数据库用户（1）数据库治理员：负责治理、监督和爱护数据库系统的正常运行；（2）应用程序员： 负责分析、设计、开发和爱护数据库系统中运行的各类应用程序；（3）终端用户：一般使用者；数据库系统体系结构 1.3.2 一、模式（建立和爱护数据库人员）概念级 1、定义：模式是数据库中全体数据的规律结构和特点的描述；是全部用户的公共数据视图；2、说明（1）一个数据库只有一个模式（2）使用 DDL来描述、

19、定义的,表达、反映了数据库系统整体观（3）数据库设计者 二、 外模式（用户和应用程序）用户级 1、定义 子模式,数据库用户能够观察和使用的局部数据的规律结构和特点的描述,是与某一应用有关的数据的规律表示；2、说明（1）一个数据库有多个外模式；（3）即可以使用 DDL 也可使用 DML 语言描述（4）外模式是保证数据库安全性的一个有力措施三、内模式1、定义：储备模式, 对应于物理级； 它是数据库中全体数据的内部表示或底 层描述,是数据库最低一级的规律描述,它描述了数据在储备介质上的储备方式和物理结构,对应着实际储备在外储备介质上的数据库；个人收集整理勿做商业用途2、说明：（1）一个数据库只有一个

20、内模式9 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习（2）DDL 语言定义 四、 数据库系统的二级映射 数据库系统的三级模式是数据在三个级别（层次）上的抽象,使用户能够规律地、抽象地处理数据而不必关怀数据在运算机中的物理表示和储备；个人收集整理勿做商业用途1、外模式模式映射 2、模式内模式映射 功能：保证了数据库系统中的数据能够具有较高的规律独立性和物理独立性；上述 说明说明性的内容：2概念模型的表示方法（ E-R图 矩形框,用于表示实体类型；菱形框,用于表示实体之间的联系 .椭圆形框,

21、用于表示属性；1、物理独立性 是指用户的应用程序与储备在磁盘上的数据库数据是相互独立的；2、规律独立性 是指用户的应用程序与数据库的规律结构是相互独立的；也就是说,数据的规律结构转变了,用户程序也可以不变；个人收集整理勿做商业用途（1）数据的安全性（ Security ）爱护（2 数据的完整性（ Integrity）检查 3 并发 Concurrency 掌握（4）数据库复原（ Recovery）视图：指观看、熟识和懂得数据的范畴、角度和方法,即数据库在用户眼中的反映；不同层次的用户所看到的数据库是不相同的；个人收集整理勿做商业用途实体型和实体值 实体型：读者（借书卡号,读者姓名,性别,工作单位,读者类别）10 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习实体值：（T0001, 刘勇,男,信管系, 1）七、小结 八、作业11 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页