數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)1數(shù)據(jù)管理的概述2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)課件

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)

1.1數(shù)據(jù)管理的概述1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著第1章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)1.1數(shù)據(jù)管理的概述SQLSer11.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理1.1.2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.1數(shù)據(jù)管理的概述SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理1.1數(shù)據(jù)管理的概述S21.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)處理信息是維持生產(chǎn)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)必不可少的資源；數(shù)據(jù)是將現(xiàn)實(shí)世界中的各種信息記錄下來(lái)、可識(shí)別的符號(hào)，它用類(lèi)型和值來(lái)表示。數(shù)據(jù)的形式本身并不能完全表達(dá)其內(nèi)容，它需要經(jīng)過(guò)語(yǔ)義解釋。數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的；并不是所有的數(shù)據(jù)都是信息，信息是一種已經(jīng)被加工為特定形式的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)形式對(duì)接收者來(lái)說(shuō)是有意義的。即只有有價(jià)值的數(shù)據(jù)才是信息。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)處理信息是維持生產(chǎn)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活31.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的系統(tǒng)應(yīng)用。它是一個(gè)由人、計(jì)算機(jī)等組成的能進(jìn)行信息的收集、傳遞、存儲(chǔ)、加工、維護(hù)、分析、計(jì)劃、控制、決策和使用的系統(tǒng)，這些基本操作環(huán)節(jié)稱(chēng)為數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)管理技術(shù)是解決上述基本環(huán)節(jié)的，而其它環(huán)節(jié)(加工/計(jì)算、輸出等操作)是由應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的，所以數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)41.1.2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展

人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.1.2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展人工管理階段SQLServer5應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)集1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)集2數(shù)據(jù)集3應(yīng)用程序3人工管理階段

SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)集1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)集2數(shù)據(jù)集3應(yīng)用程序3人工管6文件系統(tǒng)階段

文件n應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n文件1文件2文件系統(tǒng)……SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著文件系統(tǒng)階段文件n應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n文件1文件7數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段

應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)S81.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)(Data)是描述事物的符號(hào)記錄。除了常用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)外，文字(如名稱(chēng))、圖形、圖象、聲音等信息，也都是數(shù)據(jù)。日常生活中，人們?yōu)榱私涣鳎瑫?huì)直接用自然語(yǔ)言(如漢語(yǔ))去描述事物。在計(jì)算機(jī)中，為了存儲(chǔ)和處理這些事物，就要抽出對(duì)這些事物感興趣的特征組成一個(gè)記錄來(lái)描述。數(shù)據(jù)庫(kù)(Database，簡(jiǎn)稱(chēng)DB)中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存，具有較小的冗余度，較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種用戶共享。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)(Data9

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem簡(jiǎn)稱(chēng)DBMS)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)在建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制。它使用戶方便地定義數(shù)據(jù)和操縱數(shù)據(jù)，并能夠保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、以及多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DatabaseManagementS10

1.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員……應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管111.2.1DBMS的功能1.2.2DBMS的組成1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.2.1DBMS的功能1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)121.2.1DBMS的功能1.數(shù)據(jù)定義2.數(shù)據(jù)操縱3.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理4.數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理5.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)6.數(shù)據(jù)通信接口SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.2.1DBMS的功能1.數(shù)據(jù)定義SQLServer131.2.2DBMS的組成1.數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言及其翻譯處理程序2.數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言及其翻譯解釋程序3.數(shù)據(jù)運(yùn)行控制程序4.實(shí)用程序SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.2.2DBMS的組成1.數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言及其翻譯處理程141.3.1數(shù)據(jù)模型的三要素1.3.2概念模型1.3.3數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)1.3數(shù)據(jù)模型SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.1數(shù)據(jù)模型的三要素1.3數(shù)據(jù)模型SQLSer15

1.3.1數(shù)據(jù)模型的三要素1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性。2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。3.數(shù)據(jù)的約束條件一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和兼容。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.1數(shù)據(jù)模型的三要素1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)SQLServ16

1.3.2概念模型實(shí)體(Entity)：客觀存在并可以相互區(qū)分的事物。屬性(Attribute)：實(shí)體所具有的某一特征，一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。碼(Key)：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩越M合。域(Domain)：屬性的取值范圍，例如，性別的域?yàn)?男，女)。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.2概念模型實(shí)體(Entity)：客觀存在并可以171.3.2概念模型實(shí)體型(EntityType)：具有相同屬性的實(shí)體具有共同的特征和性質(zhì)，用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體，稱(chēng)為實(shí)體型。實(shí)體集(EntitySet)：同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集。聯(lián)系(Relationship)：實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為三類(lèi)：一對(duì)一聯(lián)系(1:1)、一對(duì)多聯(lián)系(1:n)、多對(duì)多聯(lián)系(m:n)。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.2概念模型實(shí)體型(EntityType18

1.3.2概念模型概念模型的表示方法最常用的是實(shí)體-聯(lián)系方法(Entity-RelationshipApproach)，是P.P.S.Chen于1976年提出的，該方法是用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。 SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.2概念模型概念模型的表示方法最常用的是實(shí)體-聯(lián)191.3.2概念模型E-R方法采用如下方法來(lái)表示實(shí)體-聯(lián)系：⑴使用長(zhǎng)方形來(lái)表示實(shí)體型，框內(nèi)寫(xiě)上實(shí)體名。⑵橢圓型表示實(shí)體的屬性，并用無(wú)向邊把實(shí)體和屬性連起來(lái)。⑶用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系，菱形框內(nèi)寫(xiě)上聯(lián)系名，用無(wú)向邊把菱形分別與有關(guān)實(shí)體相連接，在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型(1:1，1:n或m:n)，若實(shí)體之間聯(lián)系也具有屬性，則把屬性和菱形也用無(wú)向邊連接上。需要注意的是，聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái)。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.2概念模型E-R方法采用如下方法來(lái)表示實(shí)體-聯(lián)系201.3.3數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)數(shù)據(jù)模型有層次模型；網(wǎng)狀模型；關(guān)系模型三種。1.層次模型用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示各類(lèi)實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型，結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類(lèi)型間的聯(lián)系，這種聯(lián)系只能是父子聯(lián)系。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.3數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)數(shù)據(jù)模型有層次模型；網(wǎng)狀模型；關(guān)系211.3.3數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)2.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，它去掉了層次模型的兩個(gè)限制，允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)，此外它還允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系(稱(chēng)之為復(fù)合聯(lián)系)。3.在用戶看來(lái)，一個(gè)關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。在關(guān)系模型中，實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來(lái)表示。關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的，最基本的條件就是，關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，即不允許表中還有表。SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.3.3數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)2.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型是一種比層次模221.4.1需求分析階段1.4.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.4.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.4.4數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)1.4.5數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施1.4.6數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.1需求分析階段1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)SQLServ231.4.1需求分析階段需求收集和分析，得到的結(jié)果是數(shù)據(jù)字典描述的數(shù)據(jù)需求和數(shù)據(jù)流圖描述的處理需求。1.需求分析的任務(wù)2.需求分析的方法3.數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過(guò)程SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.1需求分析階段需求收集和分析，得到的結(jié)果是數(shù)據(jù)字典24

1.4.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型，可以用E-R圖表示。1.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法2.數(shù)據(jù)抽象與局部E-R設(shè)計(jì)3.局部E-R圖的優(yōu)化SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽25

1.4.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型(例如關(guān)系模型)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。1.E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換2.數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化3.設(shè)計(jì)用戶子模式SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支26

1.4.4數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)(包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法)。1.確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)2.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存取路徑3.確定數(shù)據(jù)的存放位置4.確定系統(tǒng)配置5.評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空間效率SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.4數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)27

1.4.5數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言(例如SQL)及其程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(例如C)，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫(kù)，并進(jìn)行試運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施主要包括以下工作：1.用DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)2.組織數(shù)據(jù)入庫(kù)3.編制與調(diào)試應(yīng)用程序4.數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.5數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言(例如S28

1.4.6數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中必須不斷地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改。1.數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)2.數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性控制3.數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)4.數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)張蒲生何升編著1.4.6數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后即可29⑴試述數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三個(gè)概念的含義及聯(lián)系。⑵解釋層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型的含義。⑶簡(jiǎn)述E-R圖的構(gòu)成三要素。⑷簡(jiǎn)述關(guān)系的性質(zhì)。⑸實(shí)體之間的聯(lián)系有哪幾種，并簡(jiǎn)述之。⑹什么是DB