第1章数据库技术概论精选文档.ppt
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1、第第1章数据库技术概论章数据库技术概论1本讲稿第一页,共四十一页 数数据据库库技技术术的的发发展展是是根根据据数数据据模模型型的的发发展展来划分的。来划分的。按按照照数数据据模模型型来来划划分分,数数据据库库技技术术的的发发展展可可分分为为三三代代:第第一一代代的的层层次次、网网状状数数据据库库系系统统;第第二二代代的的关关系系数数据据库库系系统统;第第三三代代的的以以面面向向对对象象模模型型为为主主要要特特征征的的数数据据库库系系统统。1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展2本讲稿第二页,共四十一页第一代:层次、网状数据库系统第一代:层次、网状数据库系统(1)层次数据库系统层次数据库系统1
2、969年年IBM公司研制出基于层次模型的公司研制出基于层次模型的IMS(Information Management System),标志数据库技),标志数据库技术的诞生,同时也标志了层次模型的诞生。术的诞生,同时也标志了层次模型的诞生。现实世界中很多事物是按层次组织起来的。层次现实世界中很多事物是按层次组织起来的。层次数据模型的提出,是为了模拟这种按层次组织起数据模型的提出,是为了模拟这种按层次组织起来的事物。来的事物。1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展3本讲稿第三页,共四十一页4本讲稿第四页,共四十一页(2)网状数据库系统网状数据库系统1971年,美国数据系统语言协会(年,美国数据系
3、统语言协会(Conference on Data System Language,简写为简写为CODASL)组织发布了)组织发布了DBTG报告报告。该报告中提出了网状数据模型的观念,并对。该报告中提出了网状数据模型的观念,并对网状数据模型和语言进行了定义网状数据模型和语言进行了定义。这个模型也称为。这个模型也称为DBTG模型。模型。在在20世纪世纪70年代,曾经出现过大量的网状数据库管理系年代,曾经出现过大量的网状数据库管理系统。比较著名的有统。比较著名的有Cullinet公司的公司的IDMS、Honeywell公公司的司的IDSII、Univac公司的公司的DMS1100、HP公司的公司的I
4、MAGE等等。1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展5本讲稿第五页,共四十一页网状数据模型对于层次和非层次结构的事物都能比较网状数据模型对于层次和非层次结构的事物都能比较自然的模拟。在关系数据库管理系统出现之前,网状自然的模拟。在关系数据库管理系统出现之前,网状数据库管理系统要比层次数据库管理系统用得普遍。数据库管理系统要比层次数据库管理系统用得普遍。在在20世纪世纪70年代,曾经出现过大量的网状数据库管理年代,曾经出现过大量的网状数据库管理系统,如系统,如IDMS、IDSII、DMS1100、IMAGE等。在数等。在数据库技术的发展史上,网状数据库占有重要地位。据库技术的发展史上,网状数据
5、库占有重要地位。1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展6本讲稿第六页,共四十一页第二代:关系数据库系统第二代:关系数据库系统1970年年,IBM公公司司职职员员E.F.Codd发发表表了了题题为为“大大型型共共享享数数据据库库数数据据的的关关系系模模型型”的的论论文文,提提出出了了数数据据库库的的关关系系模模型型,为为关关系系数数据据库库技技术术奠奠定定了了理理论论基基础础,为为此此获获得得了了1981年的年的ACM图灵奖。图灵奖。关关系系模模型型建建立立在在数数学学中中“关关系系”的的基基础础上上,有有坚坚实实的的关关系系代代数数作作基基础础。对对用用户户而而言言,关关系系数数据据库库就就
6、是是一一组组二二维维表表。这这种种直直观观明明了了的的数数据据组组织织形形式式,又又具具有坚实的数学理论基础,很快就得以推广使用。有坚实的数学理论基础,很快就得以推广使用。1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展7本讲稿第七页,共四十一页学号 姓名 性别 年龄 所属院系 专业 电话电话 200650651 赵鑫龙 男 20 物电学院 电子技电子技术术 022-12345432 200660752 李伟 男 19 教育学院 教育技教育技术术 053-45549889 200650332 曹文曹文 女 21 艺术学院 服装设服装设计计 010-23541278 200650758 李伟 男 20
7、教育学院 教育技教育技术术 032-27624354 8本讲稿第八页,共四十一页在在20世纪世纪70年代末年代末IBM公司的公司的San Jose实验室在实验室在IBM 370系列机上研制出关系数据库实验系统系列机上研制出关系数据库实验系统System R,获,获得成功,从而证明了关系数据模型能够在计算机上得成功,从而证明了关系数据模型能够在计算机上实现。实现。20世纪世纪80年代关系数据库迅速得到最广泛的应用。到年代关系数据库迅速得到最广泛的应用。到目前为止,数据库技术的研究与应用绝大多数以关系目前为止,数据库技术的研究与应用绝大多数以关系数据库为基础。数据库为基础。目前最典型的关系数据库管
8、理系统有目前最典型的关系数据库管理系统有MS SQL Server、Oracle、DB2、MySql等。等。1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展9本讲稿第九页,共四十一页1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展第三代:以面向对象模型为主要特征的数据库系统第三代:以面向对象模型为主要特征的数据库系统从从20世纪世纪80年代以来,由于数据库技术自身的发展以及年代以来,由于数据库技术自身的发展以及与相关技术的有机给合,衍生出了一系列新型的数据库与相关技术的有机给合,衍生出了一系列新型的数据库系统,统称为系统,统称为第三代数据库系统第三代数据库系统。第三代数据库系统的一个共同特点是支持面向对象模型
9、,第三代数据库系统的一个共同特点是支持面向对象模型,因此第三代数据库系统又称为以面向对象模型为主要特因此第三代数据库系统又称为以面向对象模型为主要特征的数据库系统。征的数据库系统。10本讲稿第十页,共四十一页1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展与传统数据库系统相比,当今新型数据库系统都继承了传统与传统数据库系统相比,当今新型数据库系统都继承了传统数据库的理论和技术,但又不是传统的数据库;在整体概念、数据库的理论和技术,但又不是传统的数据库;在整体概念、技术内容、应用领域,甚至基本原理都有了重大的发展和变技术内容、应用领域,甚至基本原理都有了重大的发展和变化,从而成为当今数据库大家族的重要成
10、员;而传统数据库化,从而成为当今数据库大家族的重要成员;而传统数据库在理论和技术上发展得最为成熟、应用效果最好、应用面最在理论和技术上发展得最为成熟、应用效果最好、应用面最广泛,其核心技术、基本原理、设计方法和应用经验等仍然广泛,其核心技术、基本原理、设计方法和应用经验等仍然是整个数据库技术发展和应用的基础。是整个数据库技术发展和应用的基础。11本讲稿第十一页,共四十一页1.1 数据库技术的发展数据库技术的发展第三代数据库系统类型很多,第三代数据库系统类型很多,如如 分布式数据库分布式数据库 多媒体数据库多媒体数据库 工程数据库工程数据库 空间数据库空间数据库 实时数据库实时数据库12本讲稿第
11、十二页,共四十一页1.2 数据库系统基础数据库系统基础1.2.1 常用术语常用术语1.数据模型数据模型数据模型数据模型(Data Module)是数据库结构的基础,是用来描)是数据库结构的基础,是用来描述数据的一组概念和定义。数据模型有三要素:数据结构、述数据的一组概念和定义。数据模型有三要素:数据结构、数据操作、数据约束条件。数据操作、数据约束条件。(1)数据结构数据结构 是所研究的对象类型的集合,是对系统是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。静态特性的描述。(2)数据操作数据操作 对数据库中各种对象(型)的实例(值)对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作的集合,操作
12、及操作规则。如操作有检允许执行的操作的集合,操作及操作规则。如操作有检索、插入、删除、修改,操作规则有优先级别等。数据索、插入、删除、修改,操作规则有优先级别等。数据操作对系统动态特性的描述操作对系统动态特性的描述。13本讲稿第十三页,共四十一页(3)数据约束条件数据约束条件 一组完整性规则的集合。也就是说,对一组完整性规则的集合。也就是说,对于具体的应用必须遵循特定的语义约束条件,以保证数据的于具体的应用必须遵循特定的语义约束条件,以保证数据的正确、有效和相容。例如,学生信息中,要求性别只能取正确、有效和相容。例如,学生信息中,要求性别只能取“男男”或或“女女”,分数只能取,分数只能取010
13、0之间的数值等,这些要求之间的数值等,这些要求可以通过建立数据的约束条件来实现。可以通过建立数据的约束条件来实现。1.2.1 常用术语常用术语14本讲稿第十四页,共四十一页1.2.1 常用术语常用术语2.数据库(数据库(Database,简写简写DB)数据库数据库:指长期存储在计算机内的有结构、可指长期存储在计算机内的有结构、可共享的相关数据的集合共享的相关数据的集合。即数据库中的数据。即数据库中的数据是按照一定的数据模型组织、描述和存储,是按照一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的数据冗余,较高的数据独立性和具有较小的数据冗余,较高的数据独立性和易扩充性,并可为各用户共享。易扩充性,并可
14、为各用户共享。15本讲稿第十五页,共四十一页1.2.1 常用术语常用术语3.数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)是指数据库系统中对数据库进行管理的软件系统。它是是指数据库系统中对数据库进行管理的软件系统。它是数据库系统的核心组成部分,数据库的一切操作,如查数据库系统的核心组成部分,数据库的一切操作,如查询、更新、插入、删除以及各种控制,都是通过询、更新、插入、删除以及各种控制,都是通过DBMS进行的。进行的。DBMS是在操作系统支持下运行的系统软件,借助于操是在操作系统支持下运行的系统软件,借助于操作系统实现
15、对数据的存储和管理,使数据能被各种不同作系统实现对数据的存储和管理,使数据能被各种不同的用户所共享,保证用户得到的数据是完整的、可靠的。的用户所共享,保证用户得到的数据是完整的、可靠的。它与用户之间的接口称为用户接口,它与用户之间的接口称为用户接口,DBMS提供给用户提供给用户可使用的数据库语言。可使用的数据库语言。16本讲稿第十六页,共四十一页1.2.1 常用术语常用术语DBMS的功能:的功能:(1)数数据据定定义义功功能能。DBMS提提供供数数据据定定义义语语言言(Data Definition Language,DDL),用用户户使使用用它它来来描描述述数数据库中的数据对象。据库中的数据
16、对象。例如例如:CREATE TABLE S(学号学号 CHAR(5),.)(2)数据操纵功能数据操纵功能。DBMS提供数据操纵语言(提供数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML),用户使用它来完),用户使用它来完成对数据库的基本操作:插入、删除、修改、查询等。成对数据库的基本操作:插入、删除、修改、查询等。17本讲稿第十七页,共四十一页1.2.1 常用术语常用术语(3)数数据据库库运运行行管管理理。这这是是DBMS运运行行时时的的核核心心部部分分,包包括括并并发发控控制制、数数据据库库安安全全性性控控制制、数数据据库库完完整整性性控控制制,数数据据库库恢恢复
17、复,系系统统缓缓冲冲区区管管理理、数数据据存存储的某些自适应调节控制等等。储的某些自适应调节控制等等。(4)数据库的建立和维护功能数据库的建立和维护功能。包括:数据库初始数据包括:数据库初始数据的载入、转换功能,数据库转储与恢复功能,数据库的载入、转换功能,数据库转储与恢复功能,数据库的重组织功能和性能检测、分析功能等等。这些功能的重组织功能和性能检测、分析功能等等。这些功能通常是有一些实用程序完成。通常是有一些实用程序完成。不同的不同的DBMS系统,功能可能有所区别,系统,功能可能有所区别,通常大型系统功能较强较全。通常大型系统功能较强较全。18本讲稿第十八页,共四十一页1.2.1 常用术语
18、常用术语 常用的常用的DBMS有:有:FoxPro、Access、Oracle、Sybase、Microsoft SQL Server、IBM DB2、Ingres、Informix、My SQL(PHP使用)等等使用)等等。19本讲稿第十九页,共四十一页1.2.1 常用术语常用术语根据数据库管理系统的类型,数据库可以分成两类:桌面型数据根据数据库管理系统的类型,数据库可以分成两类:桌面型数据库和网络数据库。库和网络数据库。(1)桌面型数据库)桌面型数据库Access、Foxpro等数据库管理系统创建的数据库被称为桌面等数据库管理系统创建的数据库被称为桌面型数据库,其型数据库,其主要特点主要特
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