数据库系统原理与应用精.ppt
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1、数据库系统原理与应用1第1页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n1、数据 1)描述现实世界各种信息的符号记录2)可以有多种不同的表现形式:数字、文字、图形、图像、声音等3)是信息的载体、信息的具体表现形式第2页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n2、信息 1)概念概念n(1)构成客观世界的三大要素(信息、能源和材料)之一n(2)信息是从数据中提取出的有用的东西2)特性特性n(1)信息传递需要物质载体,信息的获取和传递要消耗能量n(2)信息是可以感知的n(3)信息可以加工:存储、压缩、传递、共享、再生、增值第3页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n3、数据与信息的关系1)
2、数据是具体的,信息是抽象的2)数据不一定有用,但信息是有用的数据3)信息是各种数据所包括的意义,数据是载荷信息的物理符号4)可用不同的数据形式来表现同一数据,信息不随数据的表现形式而改变5)通常可混用n(1)信息资源数据资源n(2)信息采集数据采集n(3)信息处理数据处理第4页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n4、数据处理(信息处理)n1)利用计算机对各种形式的数据进行处理n2)从大量的原始数据中抽取有价值的信息,作为行为和决策的依据n3)包括以下的数据操作n(1)采集n(2)整理、编码n(3)输入n(4)存储n(5)加工/计算、分类、检索n(6)传输、输出第5页,本讲稿共84页一、
3、数据库系统的几个概念 n5、数据库n1)database(DB)n2)长期储存在计算机中的、有组织的、可共享的数据的集合n3)特点n(1)按照一定的数据模型组织n(2)独立性、易扩展性n(3)较小的冗余度n(4)可共享第6页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n6、数据库管理系统n1)databasemanagementsystem(DBMS)n2)管理数据库的软件(数据管理软件)n3)用于建立、运用和维护数据库n4)位于用户和操作系统之间第7页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n7、数据库系统n1)databasesystem(DBS)n2)是计算机化的记录保持系统,其总目的是
4、存储信息和产生所需要的信息n3)计算机系统数据库n4)包含n(1)DBn(2)DBMSOSn(3)Usersn(4)硬件环境n5)三要素n(1)DBn(2)DBMSn(3)Users第8页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个概念 n8、用户n1)终端用户(最终用户、EndUser)n(1)非计算机专业人员n(2)交互式操作n1.使用终端命令n2.表格语言n3.菜单驱动n2)应用程序员(ApplicationProgrammer)n(1)负责设计和编制应用程序n(2)通过应用程序存取和维护数据库n(3)为终端用户准备应用程序n(4)是DBA手下的工作人员第9页,本讲稿共84页一、数据库系统的几个
5、概念 n8、用户n3)数据库管理员(DatabaseAdministrator,DBA)n(1)全面负责数据库系统的管理、维护、正常使用n(2)主要职责n1.参与数据库设计的全过程n2.决定数据库的存储与读取策略n3.定义数据的安全性和完整性n4.监督控制数据库的使用和运行,及时处理运行程序中出现的问题n5.改进和重新构造数据库系统第10页,本讲稿共84页数据库系统层次结构图应用系统应用系统应用开发工具软件应用开发工具软件数据库管理系统数据库管理系统操作系统操作系统硬件硬件/数据库数据库数据库用户数据库用户第11页,本讲稿共84页数据库系统的构成相互有关联关系的数据数据的集合DBDBMS管理数
6、据库的系统软件系统软件DBA完成某一功能的应用程序1应用程序2应用程序nDBAP 1DBAP 2DBAP nComputer System第12页,本讲稿共84页硬硬件件数据库系统的构成DatabaseOSDBMS应用开发工具应用开发工具应用程序应用程序DBA用户用户用户用户用户用户应用程序员应用程序员第13页,本讲稿共84页人工管理阶段人工管理阶段文件系统阶段文件系统阶段二、数据库技术的产生应用程序1应用程序2应用程序n数据库系统阶段数据库系统阶段数据1数据2数据n文件文件系统系统物理文件1物理文件2物理文件n数据库数据库管理系统管理系统数据库数据库第14页,本讲稿共84页数据库技术的三个阶
7、段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时间时间50年代中期50年代后期60年代中期60年代后期应用背景应用背景科学计算科学计算、管理大规模管理硬件背景硬件背景无直接存取存储设备磁盘、磁鼓大容量磁盘软件背景软件背景没有操作系统有操作系统(文件系统)有DBMS处理方式处理方式批处理批处理联机实时处理批处理联机实时处理分布处理第15页,本讲稿共84页数据库技术的三个阶段(续1)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数据保存数据保存方式方式数据不保存以文件的形式长期保存,但无结构以数据形式保存,有结构数据管理数据管理
8、考虑安排数据的物理存储位置与数据文件名打交道对所有数据实行统一、集中、独立的管理数据与程数据与程序序数据面向程序数据与程序脱离数据与程序脱离实现数据的共享数据的管数据的管理者理者人文件系统DBMS数据面向数据面向的对象的对象某一应用程序某一应用程序现实世界第16页,本讲稿共84页数据库技术的三个阶段(续2)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数据的共数据的共享程度享程度无共享共享性差共享性高数据的冗数据的冗余度余度冗余度极大冗余度大冗余度小数据的独数据的独立性立性不独立,完全依赖于程序独立性差具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性数据的结数据的结构化
9、构化无结构记录内有结构整体无结构整体结构化用数据模型描述数据的控数据的控制能力制能力应用程序自己控制应用程序自己控制由DBMS提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力第17页,本讲稿共84页三、数据库技术的研究领域n1)数据库理论n2)数据库设计n3)DBMS的研制*n4)数据库应用系统设计第18页,本讲稿共84页四、数据库系统的发展方向 n1、系统规模nA、越来越大:GB-TBn应用规模的不断扩大,如定票系统的国际联网n并行计算n新应用,如数据仓库等n多媒体数据nB、越来越小n硬件的发展使几乎所有信息产品均有可能包括数据管理n应用扩展,如手机等第19页,本讲稿共84页四、数据库系统的发展
10、方向 n2、数据模式n面向对象数据模型n对象关系模型n3、数据的主动特性n约束n触发器第20页,本讲稿共84页四、数据库系统的发展方向 n4、分布式数据管理n数据物理分布在不同节点n同构分布数据管理:存在全局数据模式,使用相同数据库管理系统n异构分布数据管理:存在全局数据模式,使用不同数据库管理系统n联邦数据管理:不存在全局数据模式第21页,本讲稿共84页四、数据库系统的发展方向 n5、多媒体数据管理n单元数据量大,变长n数据处理方式不同n原来:简单的算术操纵n现在:复杂的算法,如图象上基于内容的检索类型很多,OODBMS的发展推动力n数据流处理不同n原来:全部送到Clientn现在:不能:原
11、因:n太大n实际只需要部分内容n可能希望连续播放等等。第22页,本讲稿共84页四、数据库系统的发展方向 n6、数据综合分析应用n数据仓库:DataWarehousen数据发掘DataMiningn7、Internet数据库n电子商务nXMLn8、移动数据库n主要技术问题:数据同步。第23页,本讲稿共84页五、数据库系统的模式结构n1)模式n(1)数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述n(2)仅涉及到数据类型的描述,不涉及到具体的数值(实例)n(3)模式是稳定的,实例是相对变动的n(4)模式反映数据的结构和关系,实例反映数据库某时刻的状态第24页,本讲稿共84页五、数据库系统的模式结构n2)数据
12、库系统的三级模式结构n(1)外模式(用户模式)n1.是数据库用户看见和使用的局部数据的逻辑结构和特性的描述n2.是数据库用户的数据视图n3.描述数据的局部逻辑结构n4.是概念模式的子集n5.有多个外模式(不同的用户有不同的外模式)n6.用户通过外模式访问数据库n7.与用户看待数据库方式有关的层第25页,本讲稿共84页五、数据库系统的模式结构n2)数据库系统的三级模式结构n(2)概念模式(逻辑模式)n1.是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述n2.是所有用户的公共数据视图n3.所有个别用户视图综合起来的用户共同视图n4.描述数据的全局逻辑结构n5.只有一个概念模式第26页,本讲稿共84页五、数
13、据库系统的模式结构n2)数据库系统的三级模式结构n(3)内模式(存储模式)n1.与实际存储数据方式有关的层n2.数据的物理结构和存储结构的描述n3.数据在数据库内部的表示方式n4.描述数据的物理存储结构n5.存储方式、索引、压缩加密n6.只有一个内模式第27页,本讲稿共84页五、数据库系统的模式结构n3)数据库的二级映象功能与数据独立性n(1)外模式/概念模式的映象n1.定义外模式与概念模式的对应关系n2.概念模式改变改变映象外模式不变应用程序不变n3.保证数据的逻辑独立性第28页,本讲稿共84页五、数据库系统的模式结构n3)数据库的二级映象功能与数据独立性n(2)概念模式/内模式的映象n1.
14、定义数据的全局逻辑结构与存储结构的对应关系n2.存储结构改变映象改变概念模式不变n3.保证数据的物理独立性第29页,本讲稿共84页五、数据库系统的模式结构n4)三级结构带来的优点n(1)保证数据的独立性n(2)简化了用户的使用n(3)减少冗余,利于共享n(4)有利于数据的安全操作第30页,本讲稿共84页数据库系统的三级模式结构应用A应用B应用C应用D外模式外模式1 1外模式外模式2 2外模式外模式3 3概念模式概念模式内模式内模式数据库外模式外模式/概念模式映象概念模式映象概念模式概念模式/内模式映象内模式映象第31页,本讲稿共84页六、数据库系统的体系结构 n1)单用户数据库系统n2)主从式
15、结构的数据库系统(终端)n3)分布式结构的数据库系统(网络)n4)客户/服务器结构的数据库系统第32页,本讲稿共84页数据库系统的体系结构第33页,本讲稿共84页七、数据库管理系统 n1、DBMS的功能(DataBaseManagementSystem)n1)数据库定义功能n(1)结构模式定义n(2)模式映射定义n2)数据操纵功能n(1)检索(查询)n(2)插入n(3)修改n(4)删除第34页,本讲稿共84页七、数据库管理系统 n1、DBMS的功能n3)数据库运行管理功能n(1)安全性控制n(2)完整性控制n(3)并发控制n4)数据库的建立和维护功能n(1)初始数据输入n(2)数据转换n(3)
16、数据恢复n(4)数据重构n5)数据通信功能(接口)第35页,本讲稿共84页班级课程教师学期学号姓名成绩数据格式(型)981101数据库李四98秋01张三100981101数据库李四98秋02张四90981101数据库李四98秋03张五80981101计算机李五98秋01张三89981101计算机李五98秋02张四98981101计算机李五98秋03张五72981102数据库李四99秋01王三30981102数据库李四99秋02王四90981102数据库李四99秋03王武78数据(值)981102数据库李四99秋02王四90UserDBMS(DBMS依据各种定义对数据库进行管理和使用)DBMS面
17、向用户的功能检查用户合法性检查数据合法性按用户要求进行操作谁能访问数据更新数据有什么要求 用户定义的数据安全性完整性(1)User 通过DDL语言定义数据格式(2)User 通过DML语言操纵数据进出数据库(3)User 通过DCL语言定义数据安全性(4)User 通过DDL语言定义数据安全性/完整性第36页,本讲稿共84页七、数据库管理系统 n2、DBMS的组成n1)语言编译处理程序n(1)数据描述语言DDL翻译程序n(2)数据操作语言DML处理程序n(3)终端命令解释程序n(4)数据库控制命令解释程序第37页,本讲稿共84页七、数据库管理系统 n2、DBMS的组成n2)系统运行控制程序n(
18、1)系统总控程序n(2)存取控制程序n(3)并发控制程序n(4)完整性控制程序n(5)保密性控制程序n(6)数据存取和更新程序n(7)通信控制程序第38页,本讲稿共84页七、数据库管理系统 n2、DBMS的组成n3)数据库运行控制程序n(1)数据装入程序n(2)数据库重组织程序n(3)数据库系统恢复程序n(4)性能监督程序n(5)工作日志程序第39页,本讲稿共84页七、数据库管理系统 n2、DBMS的组成n4)数据字典n(1)数据库三级模式n(2)数据类型n(3)用户名表n(4)用户权限第40页,本讲稿共84页数据库系统的三要素人员终端用户应用程序员数据库管理员(DBA)系统分析员系统程序员数
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- 关 键 词:
- 数据库 系统 原理 应用
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