DB1.数据库基本概念.ppt

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1、数据库基本概念数据库基本概念l数据管理技术的发展l数据库系统的组成l关系型数据库l关系数据库标准语言SQL数据库基本概念数据库基本概念l数据管理技术的发展l数据库系统的组成l关系型数据库l关系数据库标准语言SQL数据管理技术的发展数据管理技术的发展l什么是数据管理 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题l数据管理技术的发展过程 程序管理方式 文件系统方式 数据库系统程序管理方式程序管理方式 l时期 40年代中-50年代中l产生的背景 应用需求科学计算 硬件水平无直接存取存储设备 软件水平没有操作系统 处理方式批处理程序管理方式程序管理方式 l特点 数据的管理者：应用

2、程序，数据不保存。 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 数据的结构化：无结构 数据控制能力：应用程序自己控制程序管理方式程序管理方式 l程序与数据库的对应关系文件系统方式方式文件系统方式方式 l时期 50年代末-60年代中l产生的背景 应用需求科学计算、管理 硬件水平磁盘、磁鼓 软件水平有文件系统 处理方式联机实时处理、批处理文件系统方式文件系统方式 l特点 数据的管理者：文件系统，数据可长期保存 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：共享性差、冗余度大 数据的结构化：记录内有结构,整体无结构 数据的独立性：独立性差，

3、数据的逻辑结构改变必须修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制文件系统方式文件系统方式 l应用程序与数据的对应关系文件系统方式文件系统方式l文件系统中数据的结构 记录内有结构。 数据的结构是靠程序定义和解释的。 数据只能是定长的。 可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。 文件间是独立的，因此数据整体无结构。 可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据间的联系。 数据的最小存取单位是记录。数据库系统数据库系统l时期 60年代末以来l产生的背景 应用背景大规模管理 硬件背景大容量磁盘 软件背景有数据库管理系统 处理方式联机实时处理,分布处理,批处理数据库系统

4、数据库系统l特点 数据的管理者：DBMS 数据面向的对象：现实世界 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制数据库系统数据库系统l应用程序与数据的对应关系数据的高共享性的好处数据的高共享性的好处l降低数据的冗余度，节省存储空间l避免数据间的不一致性l使系统易于扩充数据独立性数据独立性l物理独立性 指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。l逻辑独立性 指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变

5、。数据结构化数据结构化l整体数据的结构化是数据库的主要特征之一。l数据库中实现的是数据的真正结构化 数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。 数据可以变长。 数据的最小存取单位是数据项。DBMS对数据的控制功能对数据的控制功能l数据的安全性（Security）保护 使每个用户只能按指定方式使用和处理指定数据，保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。l数据的完整性（Integrity）检查 将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。DBMS对数据的控制功能对数据的控制功能l并发（Concurrency）控制 对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的

6、结果。l数据库恢复（Recovery） 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。数据库基本概念数据库基本概念l数据管理技术的发展l数据库系统的组成l关系型数据库l关系数据库标准语言SQL数据库系统的组成数据库系统的组成l数据库系统是由数据库 DB 、数据库管理系统 DBMS 、支持数据库运行的软硬环境、数据库应用程序和数据库管理员等组成。 数据库系统的组成数据库系统的组成l数据库 DB （ DataBase ） 数据库由一组相互联系的数据文件组成，其中最基本的是包含用户数据的数据文件。数据文件之间的逻辑关系也要存放到数据库文件中。数据库系统的组成数据库系统的组成l数据库管理系统 DBMS

7、DBMS 是专门用于数据库管理的系统软件，提供了应用程序与数据库的接口，允许用户逻辑地访问数据库中的数据，负责逻辑数据与物理地址之间的映射，是控制和管理数据库运行的工具。 DBMS 可提供数据处理功能包括：数据库定义、数据操纵、数据控制、数据维护功能。数据库系统的组成数据库系统的组成l支持数据库运行的软、硬件环境 每种数据库管理系统都有它自己所要求的软、硬件环境。一般对硬件要说明所需的基本配置，对软件则要说明其适用于哪些底层软件，与哪些软件兼容等。 数据库系统的组成数据库系统的组成l数据库应用程序 数据库应用程序是一个允许用户插入、修改、删除并报告数据库中数据的计算机程序。是由程序员用某种程序

8、设计语言编写的。 l数据库管理员 DBA 数据库管理员 DBA 是管理、维护数据库系统的人员。 数据库基本概念数据库基本概念l数据管理技术的发展l数据库系统的组成l关系型数据库l关系数据库标准语言SQL关系型数据库关系型数据库l所谓关系型数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库。l是现代流行数据库系统中应用最为普遍的一种，也是最有效率的数据组织方式之一。l在关系数据库系统中，所有的数据都是按表（按关系理论的术语，表应成为“关系”）进行组织和管理的。关系型数据库关系型数据库-关系模型关系模型 l简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据

9、组织。关系模型中的常用概念关系模型中的常用概念 l关系：可以理解为一张二维表，每个关系都具有一个关系名，就是通常说的表名。l元组：可以理解为二维表中的一行，在数据库中经常被称为记录。 l属性：可以理解为二维表中的一列，在数据库中经常被称为字段。l域：属性的取值范围，也就是数据库中某一列的取值限制。l关键字：一组可以唯一标识元组的属性。数据库中常称为主键，由一个或多个列组成。l关系模式：指对关系的描述，其格式为：关系名（属性1，属性2，属性N）。在数据库中通常称为表结构。 关系型数据库的优点关系型数据库的优点l容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说

10、更容易理解。l使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便，程序员甚至于数据管理员可以方便地在逻辑层面操作数据库，而完全不必理解其底层实现。l易于维护：丰富的完整性（实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性）大大降低了数据冗余和数据不一致的概率。常见的常见的关系型数据库关系型数据库lIBM DB2lORACLElSYBASElINFORMIXlMS SQL SERVERlInterbasel数据库基本概念数据库基本概念l数据管理技术的发展l数据库系统的组成l关系型数据库l关系数据库标准语言SQL关系数据库标准语言关系数据库标准语言SQLlSQL概述l数据定义l查询l数据更新l视图l数

11、据控制l嵌入式SQLSQL概述概述lSQL的特点 1. 综合统一 2. 高度非过程化 3. 面向集合的操作方式 4. 以同一种语法结构提供两种使用方法 5. 语言简洁，易学易用5.语言简捷，易学易用语言简捷，易学易用表表 3.1 SQL语语言言的的动动词词SQL 功功 能能动动 词词数数 据据 定定 义义CREATE， DROP， ALTER数数 据据 查查 询询SELECT数数 据据 操操 纵纵INSERT，UPDATEDELETE数数 据据 控控 制制GRANT，REVOKE数据定义数据定义 表表 3.2 SQL的数据定义语句的数据定义语句操操 作作 方方 式式操操 作作 对对象象创创 建

12、建删删 除除修修 改改表表CREATETABLEDROPTABLEALTERTABLE视视 图图CREATEVIEWDROP VIEW索索 引引CREATEINDEXDROPINDEX查询查询l语句格式SELECT ALL|DISTINCT ， FROM ， WHERE GROUP BY HAVING ORDER BY ASC|DESC ；查询查询l语句格式 SELECT子句：指定要显示的属性列 FROM子句：指定查询对象(基本表或视图) WHERE子句：指定查询条件 GROUP BY子句：对查询结果按指定列的值分组，该属性列值相等的元组为一个组。通常会在每组中作用集函数。 HAVING短语：

13、筛选出只有满足指定条件的组 ORDER BY子句：对查询结果表按指定列值的升序或降序排序 数据更新数据更新l插入数据l修改数据l删除数据视图视图l视图的特点 虚表，是从一个或几个基本表（或视图）导出的表 只存放视图的定义，不会出现数据冗余 基表中的数据发生变化，从视图中查询出的数据也随之改变视图视图l基于视图的操作 查询 删除 受限更新 定义基于该视图的新视图WITH CHECK OPTION的视图的视图l例 建立信息系学生的视图，并要求透过该视图进行的更新操作只涉及信息系学生。 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno，Sname，Sage FROM Stud

14、ent WHERE Sdept= IS WITH CHECK OPTION；对对IS_Student视图的更新操作视图的更新操作l修改操作：DBMS自动加上Sdept= IS的条件l删除操作：DBMS自动加上Sdept= IS的条件l插入操作：DBMS自动检查Sdept属性值是否为IS 如果不是，则拒绝该插入操作 如果没有提供Sdept属性值，则自动定义Sdept为IS数据控制数据控制l概述l授权l收回权限数据控制数据控制-概述概述l数据控制亦称为数据保护，包括数据的： 安全性控制 完整性控制 并发控制 恢复数据控制数据控制-安全性安全性l安全性：保护数据库，防止不合法的使用所造成的数据泄露和

15、破坏。l保证数据安全性的主要措施 存取控制：控制用户只能存取他有权存取的数据 规定不同用户对于不同数据对象所允许执行的操作数据控制数据控制-完整性完整性l数据库的完整性是指数据库中数据的正确性与相容性。lSQL语言定义完整性约束条件 CREATE TABLE语句 ALTER TABLE语句数据控制数据控制-并发并发l并发控制: 当多个用户并发地对数据库进行操作时，对他们加以控制、协调，以保证并发操作正确执行，保持数据库的一致性。lSQL语言并发控制能力： 提供事务、事务开始、事务结束、提交等概念数据控制数据控制-恢复恢复l恢复: 当发生各种类型的故障导致数据库处于不一致状态时，将数据库恢复到一致状态的功能。lSQL语言恢复功能： 提供事务回滚等数据控制数据控制-授权授权l将对指定操作对象的指定操作权限授予指定的用户。lGRANT语句的一般格式： GRANT ,. ON TO ,. WITH GRANT OPTION;数据控制数据控制-收回权限收回权限l从指定用户那里收回对指定对象的指定权限lREVOKE语句的一般格式为： REVOKE ,. ON FROM ,.;Q & A