第1章-數(shù)據(jù)庫基礎概述ppt課件(全)

第1章數(shù)據(jù)庫基礎概述數(shù)據(jù)庫基礎知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結構數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)本章主要內容本章技能目標掌握數(shù)據(jù)庫技術相關的基本概念了解數(shù)據(jù)庫管理技術發(fā)展的特點掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點了解數(shù)據(jù)庫的三種結構掌握關系模型的特點1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.2數(shù)據(jù)庫體系結構1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1.1.2數(shù)據(jù)庫管理技術的發(fā)展過程1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念1.信息現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀態(tài)在人腦中的反映。2.數(shù)據(jù)符號化了的信息，是信息的載體。數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。3.數(shù)據(jù)庫長期存儲在計算機內、有組織、相關聯(lián)且可共享的數(shù)據(jù)集合。1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念4.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem,DBS)指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)。6.數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)指實現(xiàn)業(yè)務邏輯的應用程序。1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.2數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展過程數(shù)據(jù)庫管理技術的發(fā)展經歷了三個階段：1.人工管理階段2.文件系統(tǒng)階段3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.2數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展過程1.人工管理階段特點：(1)不保存數(shù)據(jù)(2)數(shù)據(jù)共享性差(3)沒有文件的概念(4)數(shù)據(jù)未實現(xiàn)結構化1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.2數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展過程2.文件系統(tǒng)階段(1)數(shù)據(jù)以“文件”形式長期保存在磁盤上(2)可對文件執(zhí)行修改、插入、刪除等操作(3)程序與數(shù)據(jù)分離，依賴文件系統(tǒng)提供聯(lián)系(4)文件之間缺乏聯(lián)系，數(shù)據(jù)冗余度高(5)數(shù)據(jù)獨立性差1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.2數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展過程3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(1)數(shù)據(jù)結構化(2)數(shù)據(jù)冗余度低(3)數(shù)據(jù)共享(4)數(shù)據(jù)獨立性高(5)數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一控制和管理1.1數(shù)據(jù)庫基礎知識1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和相關人員組成。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結構1.2.1從數(shù)據(jù)庫用戶角度分析系統(tǒng)體系結構1.2.2從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度分析系統(tǒng)體系結構從數(shù)據(jù)庫用戶角度分析系統(tǒng)體系結構可分為單用戶結構、主從式結構、分布式結構、客戶/服務器結構和瀏覽器/服務器結構。1.單用戶結構2.主從式結構從數(shù)據(jù)庫用戶角度分析系統(tǒng)體系結構3.分布式結構從數(shù)據(jù)庫用戶角度分析系統(tǒng)體系結構4.客戶/服務器結構從數(shù)據(jù)庫用戶角度分析系統(tǒng)體系結構5.瀏覽器/服務器結構從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度分析系統(tǒng)體系結構

從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有結構一般采用三級模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由外模式、概念模式和內模式組成。從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度分析系統(tǒng)體系結構

1.數(shù)據(jù)庫的三級模式結構

(1)外模式

(2)概念模式

(3)內模式2.數(shù)據(jù)庫的二級映像

(1)外模式/概念模式映像

(2)概念模式/內模式映像1.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型應滿足以下三方面的要求：(1)比較真實地模擬現(xiàn)實世界(2)容易為人所理解(3)便于在計算機上實現(xiàn)1.3.1數(shù)據(jù)模型的基本概念1.3.2概念模型1.3.3實體聯(lián)系模型數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)完整性約束條件稱為數(shù)據(jù)模型的三要素。1.數(shù)據(jù)結構2.數(shù)據(jù)操作：主要有存儲、檢索、插入、刪除和修改等操作3.數(shù)據(jù)完整性約束條件1.3.2概念模型基本概念：1.實體2.實體型3.屬性4.域5.鍵(碼)分為簡單鍵和復合鍵候選鍵(CandidateKey)：最小屬性集合的鍵。主鍵(PrimaryKey，PK)：當存在多個候選鍵時，需選定一個作為實體的主鍵，將其作為描述實體的惟一標識。6.1.3.2概念模型6.聯(lián)系指各實體之間或實體內部各屬性之間存在的某種聯(lián)系。兩個實體間的聯(lián)系有以下三個形式：(1)一對一(one-to-one,1:1)聯(lián)系(2)一對多(one-to-many,1:m)聯(lián)系(3)多對多(many-to-many,m:n)聯(lián)系1.3.2概念模型(1)一對一(one-to-one,1:1)聯(lián)系如果實體集A中的一個實體至多與實體集B中的一個實體關聯(lián)，反過來，實體集B中的一個實體至多與實體集A中的一個實體關聯(lián)，則稱實體集A與實體集B是一對一聯(lián)系。例如乘客與車票之間。對于某一趟車，一張車票只屬于一位乘客，而乘客只須購買一張車票，則乘客與車票之間的聯(lián)系就是1﹕1關系。1.3.2概念模型(2)一對多(one-to-many,1:m)聯(lián)系設聯(lián)系型R關聯(lián)實體型A和B。如果實體集A中的一個實體與實體集B中的m個實體關聯(lián)，反過來，B中的一個實體也只與A中的一個實體關聯(lián)，則稱R是一對多聯(lián)系型。例如，一個學生公寓的每一個房間可以住多個學生，但每一個學生只能在一個房間居住，則房間號與學生之間的聯(lián)系就是1﹕m關系。1.3.2概念模型(3)多對多(many-to-many,m:n)聯(lián)系設聯(lián)系型R關聯(lián)實體型A和B。如果實體集A中的一個實體與實體集B中的n個實體關聯(lián)，反過來，B中的一個實體也與A中的m個實體關聯(lián)，則稱R是多對多聯(lián)系型。例如，學校的公選課，一門課有多個學生選，反過來，一個學生也可以選多門課程，則學生與課程之間的聯(lián)系就是多對多聯(lián)系1.3.3實體聯(lián)系模型實體聯(lián)系數(shù)據(jù)模型(Entity-RelationshipDataModel)，簡稱E-R圖，是建立和表示概念模型的使用方法，于1976年由P.Chen提出。E-R圖包括三個基本要素：實體——用矩形框表示，并在框內標注實體名。屬性——用橢圓表示，框內標注屬性名。實體之間的聯(lián)系——用菱形框表示，菱形框內標注聯(lián)系名，并用無方向箭頭線連接菱形框和實體框，同時，在無向線旁標注聯(lián)系的類型。1.3.3實體聯(lián)系模型某學校教務管理系統(tǒng)E-R圖E-R模型有兩個明顯的優(yōu)點：接近人的思維，容易被人理解。與計算機無關，容易為用戶接受。1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是用于建立、使用和維護數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。它一般在操作系統(tǒng)平臺上工作處于操作系統(tǒng)與用戶之間，負責對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理和控制。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能1.4.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的構成1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要有以下功能：1.定義數(shù)據(jù)庫2.管理數(shù)據(jù)庫3.建立和維護數(shù)據(jù)庫4.數(shù)據(jù)通信1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.4.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的構

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的總體模型如下：(1)數(shù)據(jù)描述語言(DDL)(2)數(shù)據(jù)操縱語言(DML)(3)數(shù)據(jù)庫管理子程序本章小結本章介紹了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念，主要知識有：數(shù)據(jù)庫基礎知識包括：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應