數(shù)據(jù)庫教程第1章緒論

1、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)第一章 緒論郭東偉目錄v第一章 緒論v第二章 數(shù)據(jù)庫基本概念v第三章 深入sqlv第四章 數(shù)據(jù)庫對象與數(shù)據(jù)庫設(shè)計v第五章 面向過程的sql擴展v第六章 事務(wù)處理與并發(fā)v第七章 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)v第八章 數(shù)據(jù)庫安全v第九章 數(shù)據(jù)庫管理1.1 信息和數(shù)據(jù)v世界由物質(zhì)、能量、信息三大要素組成v信息是世界上事物的存在、運動方式的描述信息有助于減少不確定性信息與物質(zhì)和運動的關(guān)系信息的可復(fù)制性，可傳播性、可存儲性符號和數(shù)據(jù)v不同載體上的信息雖然表現(xiàn)形式不同，其內(nèi)在的含義是一致的，但必須通過一致的方式來記錄內(nèi)容，和一致的解讀方式來還原內(nèi)容。v這種一致的記錄和解讀信息的方式，被稱為符號系統(tǒng)。這種方

2、式必須是可操作的和精確的v信息在一種可編碼符號系統(tǒng)下的編碼就是數(shù)據(jù)。v將數(shù)據(jù)理解為信息，必須在一定的符號系統(tǒng)下進(jìn)行，否則它就只是一個數(shù)而已。v一般將“信息”作為一個集合名詞，而將“數(shù)據(jù)”指代為具體的操作對象。管理信息系統(tǒng)v管理信息系統(tǒng)（management information system, mis），就是進(jìn)行信息的收集、整理、加工、儲存、查詢和利用的系統(tǒng)，一般借助于計算機、網(wǎng)絡(luò)和其他外部設(shè)備構(gòu)成。事務(wù)處理系統(tǒng)（transaction processing system, tps）決策支持系統(tǒng)（decision support system，dss）v事務(wù)處理是企業(yè)數(shù)據(jù)的來源，是數(shù)據(jù)分析處

3、理的基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)分析處理是事務(wù)數(shù)據(jù)的深加工和提煉。1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展歷史v數(shù)據(jù)庫發(fā)展史大規(guī)模存儲介質(zhì)的出現(xiàn)hard data基于file system的數(shù)據(jù)管理原始的數(shù)據(jù)庫模型v網(wǎng)狀 dbms，1961 v層次型dbms，1968關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型的建立v1970年，ibm研究員e.f.codd奠定了rdbms的理論基礎(chǔ)v1979年，oracle面世存儲的歷史打孔卡片打孔卡片18841970s穿孔紙帶穿孔紙帶18461970s4096bit計數(shù)電子管計數(shù)電子管1946盤式磁帶盤式磁帶univac，1951ibm，1952盒式錄音磁帶盒式錄音磁帶飛利浦，飛利浦，1963 約約1m字節(jié)字節(jié)磁鼓磁鼓i

4、bm，1953約約10k軟盤，從早期的軟盤，從早期的8英寸軟盤、英寸軟盤、5.25英寸軟盤到英寸軟盤到3.5英寸軟盤。英寸軟盤。其中，其中，3.5英寸英寸1.44mb軟盤占軟盤占據(jù)計算機的標(biāo)準(zhǔn)配置地位近據(jù)計算機的標(biāo)準(zhǔn)配置地位近20年之久年之久 第一臺硬盤機第一臺硬盤機ibm，19564.4mb 目前主流磁盤目前主流磁盤200gb 光盤光盤sony，飛利浦，飛利浦，1979650mb dvd8.5gb藍(lán)光藍(lán)光dvd和和hd-dvd 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)v數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（database management system，dbms）是一套軟件產(chǎn)品，可以把一系列相關(guān)數(shù)據(jù)保存在計算機中，并提供對這些數(shù)據(jù)進(jìn)

5、行檢索、修改和維護等操作的工具和編程接口。 v數(shù)據(jù)庫（db，database）指保存在計算機中的數(shù)據(jù)部分。dbms的功能v模式翻譯：將概念上的數(shù)據(jù)庫模式翻譯為內(nèi)部表示。數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)、完整性約束和物理儲存結(jié)構(gòu)保存在內(nèi)部的數(shù)據(jù)字典中。數(shù)據(jù)庫的各種數(shù)據(jù)操作(如查找、修改、插入和刪除等)和數(shù)據(jù)庫的維護管理都是以數(shù)據(jù)庫模式為依據(jù)的。 v應(yīng)用程序的編譯：把包含著訪問數(shù)據(jù)庫語句的應(yīng)用程序，編譯成在dbms支持下可運行的目標(biāo)程序。 v交互式查詢：提供易使用的交互式查詢語言，如sql。dbms負(fù)責(zé)執(zhí)行查詢命令，并將查詢結(jié)果顯示在屏幕上。 dbms的功能-續(xù)v數(shù)據(jù)的組織與存?。禾峁?shù)據(jù)在外圍儲存設(shè)備上的物理組

6、織與存取方法。 v事務(wù)運行管理：提供事務(wù)運行管理及運行日志，事務(wù)運行的安全性監(jiān)控和數(shù)據(jù)完整性檢查，事務(wù)的并發(fā)控制及系統(tǒng)恢復(fù)等功能。 v數(shù)據(jù)庫的維護：為數(shù)據(jù)庫管理員提供軟件支持，包括數(shù)據(jù)安全控制、完整性保障、數(shù)據(jù)庫備份、數(shù)據(jù)庫重組以及性能監(jiān)控等維護工具。 rdbms的特點v高可靠性存儲的數(shù)據(jù)不會遭到破壞（即使軟件、硬件遭到破壞），使用備份機制，可恢復(fù)。物理可靠；數(shù)據(jù)安全。不同人員授權(quán)不同，避免非法訪問及級別不夠時的越權(quán)操作。v高可用性：并發(fā)性。多用戶通過網(wǎng)絡(luò)并發(fā)訪問，使用各種緩存機制；事務(wù)處理。v數(shù)據(jù)冗余性低，可重用性強。v平臺無關(guān)性數(shù)據(jù)不加改動可移植到不同操作系統(tǒng)下。程序員無須顧及服務(wù)器，只須

7、考慮dbms即可。v支持工具充分1.3 典型的dbms軟件產(chǎn)品 v大型dbms產(chǎn)品oracle: oracleibm: db2 （informix）v中小型dbms產(chǎn)品ms: mssqlsybase: sybase sql serverv桌面型dbmsms: accessv開源產(chǎn)品mysqlpostgresql、firebird1.4 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) v數(shù)據(jù)庫應(yīng)用領(lǐng)域聯(lián)機事務(wù)處理（online transaction processing，oltp）：對各種現(xiàn)實事務(wù)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、查詢和處理。如超市結(jié)賬，銀行轉(zhuǎn)賬等，一般由業(yè)務(wù)操作員進(jìn)行操作，是其他數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的基礎(chǔ)。聯(lián)機分析處理（onli

8、ne anlysis processing，olap）：對oltp的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、匯總、統(tǒng)計等，力求進(jìn)行深入的分析。一般由專業(yè)管理人員和技術(shù)人員進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展v70年代之前，原始的，基于主機的應(yīng)用系統(tǒng)，供政府、軍隊和大企業(yè)使用v80年代后，隨著局域網(wǎng)和pc機的發(fā)展，局域網(wǎng)模式的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)逐漸普及到中小企業(yè)。形成c/s的開發(fā)模式。v本世紀(jì)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，以網(wǎng)站為表現(xiàn)形式的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)越來越多。形成b/s的開發(fā)模式。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的領(lǐng)域v作業(yè)控制：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) (data processing system, dps)或交易處理系統(tǒng) (transaction proc

9、essing system, tps) v知識管理：知識工作系統(tǒng)(knowledge work system, kws)與辦公室系統(tǒng)(office system, os)，負(fù)責(zé)累積知識與協(xié)助運用知識以提高組織的競爭力。 v管理控制：管理信息系統(tǒng)（management information system，mis）v策略規(guī)劃：決策支持系統(tǒng) （decision support systems，dss）、數(shù)據(jù)挖掘（data mining）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成v1、硬件。包括服務(wù)器、工作站、和網(wǎng)絡(luò)v2、軟件核心是dbms操作系統(tǒng)、dbms支撐工具，接口庫，開發(fā)工具等。由程序員根據(jù)用戶需求設(shè)計開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。v3、數(shù)據(jù)庫。具有持久性，結(jié)構(gòu)化和可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)代化企業(yè)的核心資源之一。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)-用戶v最終用戶是系統(tǒng)的使用者初級用戶高級用戶v程序員是系統(tǒng)程序的建立者，包括系統(tǒng)分析員，和（高級）用戶溝通，設(shè)計數(shù)據(jù)庫應(yīng)用方案和軟件結(jié)構(gòu)。前臺程序員，使用前臺開發(fā)工具，設(shè)計界面軟件，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取。后臺程序員，較復(fù)雜的