第1章数据库基础精.ppt

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1、第1页，本讲稿共31页本章要点本章要点 l数据库管理系统概述数据库管理系统概述lOracle数据库简介数据库简介l安装安装Oracle软件软件lOracle体系结构体系结构l启动和关闭例程启动和关闭例程第2页，本讲稿共31页数据库管理系统概述数据库管理系统概述数据库的发展数据库的发展人工管理阶段人工管理阶段文件系统阶段文件系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段第3页，本讲稿共31页数据库系统管理数据的特点数据库系统管理数据的特点1.1.数据共享性高、冗余少数据共享性高、冗余少2.2.数据结构化数据结构化3.3.数据独立性高数据独立性高4.4.有统一的数据控制功能有统一的数据控制功能(1)(1)数

2、据的安全性控制数据的安全性控制(2)(2)数据的完整性控制数据的完整性控制(正确性、有效性、相容性正确性、有效性、相容性)(3)(3)并发控制并发控制(4)(4)数据恢复数据恢复第4页，本讲稿共31页数据库系统的组成和结构数据库系统的组成和结构数据库系统的组成数据库系统的组成数据库系统通常是指数据库和相应的软硬件系统。主要由数据库系统通常是指数据库和相应的软硬件系统。主要由数据库数据库、用户用户、软件软件和和硬件硬件四部分组成。四部分组成。数据库数据库数据库是长期存储在计算机内有组织的共享的数据的集合。数据库是长期存储在计算机内有组织的共享的数据的集合。用户用户用户分为三类：终端用户、应用程序

3、员、数据库管理员用户分为三类：终端用户、应用程序员、数据库管理员第5页，本讲稿共31页软件软件负负责责数数据据库库存存取取、维维护护和和管管理理的的软软件件系系统统，即即数数据据库库管管理理系系统统（Data Data Base Base Management SystemManagement System，简称，简称DBMSDBMS）DBMSDBMS的主要功能：的主要功能：1.1.数据定义数据定义2.2.数据操纵数据操纵3.3.数据库运行管理数据库运行管理4.4.数据库的建立和维护功能数据库的建立和维护功能硬件硬件存储和运行数据库系统的硬件设备。存储和运行数据库系统的硬件设备。包括包括CPU

4、CPU、内存、大容量的存储设备、外部设备等。、内存、大容量的存储设备、外部设备等。第6页，本讲稿共31页数据模型数据模型数据模型的组成要素数据模型是模型的一种，是现实世界数据特征的抽象。数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个要素组成。第7页，本讲稿共31页数据库的类型数据库的类型按数据模型特点分：按数据模型特点分：l网状型数据库网状型数据库l层次型数据库层次型数据库l关系型数据库关系型数据库第8页，本讲稿共31页关系数据库的数据结构关系数据库的数据结构l关系数据库是指一些相关的表和其他数据库对象的集合。对于关关系数据库是指一些相关的表和其他数据库对象的集合。对于关系数据库来说，关

5、系就是表的同义词。系数据库来说，关系就是表的同义词。l表是由行和列组成（类似二维数组的结构）。表是由行和列组成（类似二维数组的结构）。列包含一组命名的属性（也称字段）。列包含一组命名的属性（也称字段）。行包含一组记录，每行包含一条记录。行包含一组记录，每行包含一条记录。行和列的交集称为数据项，指出了某列对应的属性在某行上的行和列的交集称为数据项，指出了某列对应的属性在某行上的值，也称为字段值。值，也称为字段值。列需定义数据类型，比如整数或者字符型的数据。列需定义数据类型，比如整数或者字符型的数据。第9页，本讲稿共31页关系数据库的数据操作语句关系数据库的数据操作语句l常用数据库操作语句有常用数

6、据库操作语句有SELECT，INSERT，UPDATE和和DELETEl常用数据库定义语句有常用数据库定义语句有CREATE，ALTER和和DROPl其他语句其他语句第10页，本讲稿共31页关系数据库的完整性原则关系数据库的完整性原则l候选键与主关系键候选键与主关系键能唯一标识关系中元组的属性或属性集，则称该属性或能唯一标识关系中元组的属性或属性集，则称该属性或属性集为属性集为候选键候选键，也称，也称候选关键字候选关键字或或候选码候选码。l外部关系键外部关系键如果关系如果关系R2的一个或一组属性的一个或一组属性X不是不是R2的主码，而是另一的主码，而是另一关系关系R1的主码，则该属性或属性组的

7、主码，则该属性或属性组X称为关系称为关系R2的的外部关外部关系键系键或或外码外码。并称关系。并称关系R2为为参照关系参照关系，关系，关系R1为为被参照被参照关系。关系。第11页，本讲稿共31页为为了了维维护护数数据据库库中中数数据据与与现现实实世世界界的的一一致致性性，对对关关系系数数据据库库的的插插入入、删删除除和和修修改改操操作作必必须须有有一一定定的的约约束束条条件件，这这就就是是关关系系模模型的三类完整性：型的三类完整性：实体完整性实体完整性参照完整性参照完整性用户定义的完整性用户定义的完整性第12页，本讲稿共31页实体完整性是指主关系键的值不能为空或部分为空。参照完整性是指如果关系R

8、2的外部关系键X与关系R1的主关系键相符,则X的每个值或者等于R1中主关系键的某一个值，或者取空值。用户定义完整性是反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。第13页，本讲稿共31页常见关系数据库常见关系数据库lOraclelMYSQLlDB2lSybaselMicrosoft SQL ServerlACCESS第14页，本讲稿共31页Oracle数据库简介数据库简介lOracle数据库软件是数据库软件是Oracle公司开发的关系型数据库产品，支持公司开发的关系型数据库产品，支持各种操作系统平台，包括各种操作系统平台，包括Windows、Linux和和Unix等，目前等，目前Oracle

9、在关系型数据库产品领域内处于领先地位。在关系型数据库产品领域内处于领先地位。lOracle的最新的数据库软件版本是的最新的数据库软件版本是10g，8i和和9i的版本的版本也仍然在广泛使用中。也仍然在广泛使用中。第15页，本讲稿共31页Oracle数据库的典型特征数据库的典型特征l支持海量存储、多用户并发高性能事务处理。支持海量存储、多用户并发高性能事务处理。l多种备份和恢复策略。包括高级复制，物理和逻辑的多种备份和恢复策略。包括高级复制，物理和逻辑的24*7备份和备份和恢复工具，异地容灾实现等。恢复工具，异地容灾实现等。l开放式联结。给各种其他应用提供了统一的接口，并可以接入很开放式联结。给各

10、种其他应用提供了统一的接口，并可以接入很多其他传统应用程序。多其他传统应用程序。l遵循遵循SQL语言规范，支持各种操作系统、用户接口和网络通信协语言规范，支持各种操作系统、用户接口和网络通信协议的工业标准。议的工业标准。l第一个实现网格计算的数据库（第一个实现网格计算的数据库（10g版本）版本）第16页，本讲稿共31页 2005 Oracle10g第一个实现网格计算第一个实现网格计算 2002 Oracle9i Release2 2001 Oracle9i Release1 1998 第一个第一个Internet数据库数据库Oracle8i 1997 第一个对象第一个对象-关系型数据库产品关系

11、型数据库产品Oracle8 1996 提出以网络为中心的提出以网络为中心的NCA体系结构体系结构 1996 第一个与数据库结合的第一个与数据库结合的WEB Server 1996 第一个全能服务器产品第一个全能服务器产品 1994 第一个多媒体数据库服务器第一个多媒体数据库服务器 1994 第一个全面并行数据库第一个全面并行数据库 1993 第一套跨平台的第一套跨平台的GUI 工具集工具集 1991 第一个支持第一个支持MPP 的关系数据库的关系数据库 1991 第一个并行服务器数据库第一个并行服务器数据库 1990 第一套第一套Client/Server 的应用软件的应用软件 1989 第一

12、个支持第一个支持OLTP 的关系数据库的关系数据库 1988 第一套基于第一套基于Unix关系数据库的财务应用软件关系数据库的财务应用软件 1987 第一套集成第一套集成Case 和和4GL 的工具集的工具集 1986 第一个第一个Client/Server 数据库数据库 1984 第一套可移植的开发工具集第一套可移植的开发工具集 1983 第一个可移植的数据库第一个可移植的数据库1979 第一个商品化第一个商品化SQL 数据库数据库技技术术领领先先19792005Oracle的第一的第一第17页，本讲稿共31页Oracle主要产品主要产品l数据库数据库oracle7.3、oracle8、or

13、acle8i、oracle9i、oracle10gl应用服务器：应用服务器：IAS 9i。lERP产品：企业管理组件，包括财务管理、人力资源管理、生产产品：企业管理组件，包括财务管理、人力资源管理、生产管理等模块。管理等模块。l开发工具包：包括了开发工具包：包括了Form、Report、Designer、Jdeveloper等可视化的开发工具包，可方便快捷的开发基于等可视化的开发工具包，可方便快捷的开发基于Oracle数据库的数据库的应用程序。应用程序。l数据仓库产品：包括数据仓库产品：包括Discover、OWR、Express等数据等数据仓库构建、数据挖掘与分析等软件包。仓库构建、数据挖掘

14、与分析等软件包。第18页，本讲稿共31页构建环境构建环境安装安装 Oracle 10gOracle 10G 32位在位在window 环境下对硬件的要求环境下对硬件的要求硬件要求硬件要求 说明说明 物理内存 最小为256MB，建议512以上 虚拟内存 物理内存的两倍 硬盘空间 基本安装需在2.04GB 视频适配器 256色 处理器主频 550MHz以上 第19页，本讲稿共31页校验是否安装成功校验是否安装成功l在命令行下输入在命令行下输入Sqlplus system/密码密码l如果出现如下提示，则数据库可正常使用。如果出现如下提示，则数据库可正常使用。连接到连接到:Oracle Databas

15、e 10g Enterprise Edition Release 10.2.0.1.0 Production With the Partitioning,OLAP and Data Mining optionsSQL第20页，本讲稿共31页例程例程 SGA重做日志重做日志缓冲区缓冲区 共享池共享池 数据字典数据字典高速缓存高速缓存库高速缓存库高速缓存 DBWRSMONPMONCKPTLGWR其它其它 用户进程用户进程 服务器进程服务器进程 PGA控制文件控制文件 数据文件数据文件 数据库数据库 数据库缓冲区数据库缓冲区高速缓存高速缓存 重做日重做日志文件志文件 Java 池池 大型共享池大型共

16、享池 参数文件等参数文件等其他文件其他文件 Oracle体系结构体系结构第21页，本讲稿共31页后台进程结构后台进程结构 内存结构内存结构 例程例程 SGA重做日志重做日志缓冲区缓冲区 共享池共享池 数据字典数据字典高速缓存高速缓存库高速缓存库高速缓存DBWRSMONPMONCKPTLGWR 其它其它 数据库缓冲区数据库缓冲区高速缓存高速缓存 JavaJava 池池 大型共享池大型共享池 Oracle 例程例程Oracle 例程：例程：是一种访问是一种访问 Oracle 数据库的方式数据库的方式 始终打开一个，并且只打开一个数据库始终打开一个，并且只打开一个数据库 由内存结构和后台进程结构组成

17、由内存结构和后台进程结构组成第22页，本讲稿共31页内存结构内存结构Oracle 的内存结构由两个内存区组成，分别是：的内存结构由两个内存区组成，分别是：l系统全局区系统全局区(SGA)：共享池：存储最近执行的共享池：存储最近执行的 SQL 语句、语句、pl/sql程序和数程序和数据字典信息，是对据字典信息，是对SQL 语句、语句、pl/sql程序进行语法分析、程序进行语法分析、编译，执行的内存区域。编译，执行的内存区域。数据库缓冲区高速缓存：存储已从数据文件中检索到数据库缓冲区高速缓存：存储已从数据文件中检索到的数据块的副本的数据块的副本 重做日志缓冲区：记录对数据库数据块所做的全部更重做日

18、志缓冲区：记录对数据库数据块所做的全部更改，主要用于恢复改，主要用于恢复 在在 SGA 中还可配置其它两种内存结构：中还可配置其它两种内存结构：大型共享池：分担了共享池的一部分工作大型共享池：分担了共享池的一部分工作 Java 池：存放池：存放java代码，对代码，对java代码进行语法分析代码进行语法分析 l程序全局区程序全局区(PGA)：是数据库服务器内存中为单个用户进：是数据库服务器内存中为单个用户进程分配的专用的内存区域，是用户进程私有的，不能共享。程分配的专用的内存区域，是用户进程私有的，不能共享。第23页，本讲稿共31页进程结构进程结构Oracle 10g 网络环境里共有两大类进程

19、。网络环境里共有两大类进程。1.用户进程用户进程用户进程是在客户机内存上运行的程序，如客户机上运行的用户进程是在客户机内存上运行的程序，如客户机上运行的SQL Plus、企业管理器等。用户进程向服务器进程提出操作请、企业管理器等。用户进程向服务器进程提出操作请求。求。2.服务器进程服务器进程系统监控进程（系统监控进程（SMON）：数据库系统启动时执行恢复性工作，对有故障数据库进行恢复）：数据库系统启动时执行恢复性工作，对有故障数据库进行恢复进程监控进程（进程监控进程（PMON）：用于恢复失败的用户进程）：用于恢复失败的用户进程数据库写入进程（数据库写入进程（DBWR）：将修改后的数据块内容写回

20、数据库）：将修改后的数据块内容写回数据库日志写入进程（日志写入进程（LGWR）：将内存中的日志内容写入日志文件）：将内存中的日志内容写入日志文件检查点进程（检查点进程（CKPT）：标识检查点，用于减少数据库恢复所需要的时间标识检查点，用于减少数据库恢复所需要的时间第24页，本讲稿共31页控制控制文件文件(ctl)(ctl)数据数据文件文件(dbf)(dbf)重做重做日志日志文件文件(log)(log)Oracle 数据库数据库 Oracle 数据库的物理结构数据库的物理结构Oracle 数据库：数据库：是一个被统一处理的数据集合是一个被统一处理的数据集合 包括三类文件包括三类文件 参数文件等参

21、数文件等其他文件其他文件第25页，本讲稿共31页表空间表空间 数据文件数据文件 段段 块块 区区 段段 Oracle 数据库的数据库的逻辑结构逻辑结构l指示数据库物理空间的使用情况指示数据库物理空间的使用情况l层次结构由表空间、段、区和块组成层次结构由表空间、段、区和块组成第26页，本讲稿共31页启动数据库启动数据库 NOMOUNTOPENMOUNTNOMOUNTSHUTDOWN例程已启动例程已启动 STARTUPSHUTDOWN第27页，本讲稿共31页启动数据库启动数据库 MOUNTOPENMOUNTNOMOUNTSHUTDOWN该例程的控制该例程的控制文件已打开文件已打开 例程例程已启动已

22、启动 STARTUPSHUTDOWN第28页，本讲稿共31页启动数据库启动数据库 OPENOPENMOUNTNOMOUNTSHUTDOWN按照该例程的控制文件按照该例程的控制文件所述已打开所有文件所述已打开所有文件 该例程的控制该例程的控制文件已打开文件已打开 例程例程已启动已启动 STARTUPSHUTDOWN第29页，本讲稿共31页ALTER DATABASE 命令命令 将数据库状态从将数据库状态从 NOMOUNT 更改为更改为 MOUNT：将数据库作为只读数据库打开将数据库作为只读数据库打开：ALTER DATABASE db01 MOUNT;ALTER DATABASE db01 OPEN READ ONLY;第30页，本讲稿共31页关闭模式：关闭模式：A=ABORTI=IMMEDIATET=TRANSACTIONALN=NORMALA否否 否否否否否否T否否否否是是是是I否否否否否否是是 关闭模式关闭模式 允许建立新连接允许建立新连接等待到当前会话结束等待到当前会话结束等待到当前事务处理结束等待到当前事务处理结束强制执行检查点操作并关闭文件强制执行检查点操作并关闭文件 N否否是是是是是是关闭数据库关闭数据库第31页，本讲稿共31页