數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

負(fù)責(zé)人：李俊山第二炮兵工程大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用1

為什么要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)這門(mén)課程/數(shù)據(jù)庫(kù)課程在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的地位與作用？2“數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用〞課程，是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息平安、物聯(lián)網(wǎng)工程、數(shù)字媒體技術(shù)、指揮信息系統(tǒng)工程等計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程和骨干課程；是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的重要組成局部。3

2023年出臺(tái)的高等學(xué)校計(jì)算機(jī)根底教學(xué)開(kāi)展戰(zhàn)略和計(jì)算機(jī)根底教學(xué)根本要求中，已經(jīng)將“數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用〞課程，列為理工、農(nóng)林、醫(yī)學(xué)三大類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生的計(jì)算機(jī)根底教學(xué)核心課程。4

理工、農(nóng)林、醫(yī)學(xué)三類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的六門(mén)計(jì)算機(jī)根底核心課程：理工類(lèi)：①大學(xué)計(jì)算機(jī)根底；②程序設(shè)計(jì)根底；③數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用；④計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用；⑤微機(jī)原理與接口技術(shù)；⑥多媒體技術(shù)及應(yīng)用。農(nóng)林類(lèi)：①大學(xué)計(jì)算機(jī)根底；②程序設(shè)計(jì)根底；③數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用；④計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用；⑤數(shù)字農(nóng)林(業(yè))技術(shù)根底；⑥農(nóng)(林)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用。醫(yī)學(xué)類(lèi)：①大學(xué)計(jì)算機(jī)根底；②程序設(shè)計(jì)根底；③數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用；④多媒體技術(shù)及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；⑤醫(yī)學(xué)成像及處理技術(shù)；⑥醫(yī)學(xué)信息分析與決策。5

因?yàn)椋簲?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)家信息根底設(shè)施中的核心技術(shù)之一；所有專(zhuān)業(yè)都涉及到基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的資源管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用、都涉及到所從事的裝備制造系統(tǒng)或設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用需求。所以，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已逐步成為所有理工科學(xué)生都需要學(xué)習(xí)和掌握的根底知識(shí)。6

可見(jiàn)：學(xué)習(xí)好數(shù)據(jù)庫(kù)這門(mén)課程是非常重要的！71、掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的根本概念、根本原理和根本設(shè)計(jì)方法。2、具有初步的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力。3、為把握信息系統(tǒng)研發(fā)的共性問(wèn)題和進(jìn)行基于數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用奠定技術(shù)根底。課程教學(xué)目標(biāo)81、課堂閉卷理論考試：占總成績(jī)60%2、課程實(shí)驗(yàn)〔實(shí)踐〕：占總成績(jī)10%3、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)〔與課程講授內(nèi)容同步進(jìn)行〕：占總成績(jī)30%關(guān)于本課程的考核9主講教材：李俊山等.數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用(SQLServer)〔第二版〕.清華大學(xué)出版社，2023.810輔助教材：李俊山等.數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用(SQLServer)—教學(xué)指導(dǎo)與習(xí)題解答.清華大學(xué)出版社，2023參考教材：李俊山等.數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用(SQLServer).清華大學(xué)出版社，2023.311？

數(shù)據(jù)庫(kù)這個(gè)術(shù)語(yǔ)，大家聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎？對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，大家接觸過(guò)嗎？12131415161718本課程的任務(wù)：◆學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的根本原理◆初步掌握數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法19第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用

主講：李俊山

第二炮兵工程大學(xué)〔第一講〕20主要內(nèi)容

1.1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)管理1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成211.1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)管理

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述22一、信息與數(shù)據(jù)1、信息“信息〞一詞源于拉丁文Information，是指一種陳述或一種解釋、理解等。廣義地說(shuō)，信息就是消息。從信息的根本含義和其具有的內(nèi)涵和外延來(lái)說(shuō)，也可將信息定義為：事物屬性的標(biāo)識(shí)。231、信息從信息的根本含義和其具有的內(nèi)涵和外延來(lái)說(shuō)，可將信息定義為：事物屬性的標(biāo)識(shí)?！皩傩渊暱梢允鞘挛锏母咎卣鳎梢允菍?duì)事物存在方式的描述，也可以是對(duì)事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表現(xiàn)形式的刻畫(huà)。也就是說(shuō)，事物以其存在方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表現(xiàn)形式的不同而具有不同的屬性標(biāo)識(shí)。#一、信息與數(shù)據(jù)242、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是記錄在某種物理載體上的可以被鑒別的符號(hào)；是用符號(hào)表示的用于反映客觀世界中客體屬性的記錄。數(shù)據(jù)的根本形式是數(shù)字、字符和字符串，廣義的數(shù)據(jù)還可以包括文字、報(bào)表、圖形、圖像、語(yǔ)音等。一、信息與數(shù)據(jù)25數(shù)據(jù)具有以下根本特征：〔1〕數(shù)據(jù)具有“型〞和“值〞之分◆數(shù)據(jù)的型是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，也即數(shù)據(jù)的內(nèi)容構(gòu)成及其對(duì)外的聯(lián)系。structstu{intnum;charname[20];charsex[2];floatscore;};一、信息與數(shù)據(jù)26數(shù)據(jù)具有以下根本特征：〔1〕數(shù)據(jù)具有“型〞和“值〞之分◆按數(shù)據(jù)的型賦予數(shù)據(jù)的具體值稱為數(shù)據(jù)的值。stu{2023001,'黎明','女',88.0}一、信息與數(shù)據(jù)27數(shù)據(jù)具有以下根本特征：〔2〕數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)類(lèi)型和取值范圍之約束條件structstu{intnum;charname[20];charsex[2];floatscore;};一、信息與數(shù)據(jù)28數(shù)據(jù)具有以下根本特征：〔3〕數(shù)據(jù)可以通過(guò)觀察、測(cè)量和考核等手段獲得。一、信息與數(shù)據(jù)293、信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示；信息是經(jīng)過(guò)加工之后并對(duì)客觀世界和生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生影響的“數(shù)據(jù)〞，是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋。數(shù)據(jù)是符號(hào)化的信息，信息是語(yǔ)義化的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)和信息許多情況下可以混用，比方：信息處理和數(shù)據(jù)處理有時(shí)并沒(méi)有嚴(yán)格的語(yǔ)義區(qū)別。但有時(shí)卻必須加以區(qū)分，比方數(shù)據(jù)文件不能說(shuō)成信息文件。#一、信息與數(shù)據(jù)30

1、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)管理

——對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索、傳送等操作過(guò)程。數(shù)據(jù)處理

——對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、加工和傳播的一系列活動(dòng)的總和。二、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的開(kāi)展311、數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)處理的聯(lián)系：數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)中必不可少的共有局部；而且，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的優(yōu)劣直接影響數(shù)據(jù)處理的效率。

二、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的開(kāi)展322、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的開(kāi)展1〕人工管理階段2〕文件管理階段3〕數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段##二、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的開(kāi)展331.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述34

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)三個(gè)層次的問(wèn)題。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)1數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DB數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)2351.數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及含義數(shù)據(jù)庫(kù)〔DataBase，簡(jiǎn)稱DB〕是在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上按一定的組織方式存儲(chǔ)在一起的，相關(guān)的數(shù)據(jù)集合。DataBase一、數(shù)據(jù)庫(kù)361.數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及含義〔1〕數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上的:數(shù)據(jù)庫(kù)是存在于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)(數(shù)據(jù)庫(kù))文件組成的統(tǒng)一體，是可感知的數(shù)據(jù)庫(kù)形體。DataBase一、數(shù)據(jù)庫(kù)371.數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及含義〔2〕數(shù)據(jù)庫(kù)是按一定的組織方式存儲(chǔ)在一起的：數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是以結(jié)構(gòu)化的形式存儲(chǔ)的，這種結(jié)構(gòu)化形式實(shí)質(zhì)上就是數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型，是不可感知的數(shù)據(jù)庫(kù)形體。DataBase一、數(shù)據(jù)庫(kù)381.數(shù)據(jù)庫(kù)的概念及含義〔3〕數(shù)據(jù)庫(kù)是相關(guān)的數(shù)據(jù)集合：數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)既有某特定應(yīng)用領(lǐng)域涉及的各種根本數(shù)據(jù)，也有反映這些數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)，也是不可感知的數(shù)據(jù)庫(kù)形體之一。##DataBase一、數(shù)據(jù)庫(kù)39

2.數(shù)據(jù)庫(kù)與文件系統(tǒng)的區(qū)別

文件系統(tǒng)是通過(guò)把它所管理的程序和數(shù)據(jù)組織成一系列文件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)程序和數(shù)據(jù)的管理的。學(xué)生信息成績(jī)信息課程信息學(xué)生信息查詢學(xué)生成績(jī)查詢課程信息查詢報(bào)告報(bào)告報(bào)告文件應(yīng)用程序用戶文件系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)庫(kù)40文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的；文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是面向某一專(zhuān)門(mén)程序和個(gè)別應(yīng)用的，大多沒(méi)有提供多個(gè)用戶共享的機(jī)制；文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是別離的、獨(dú)立的、可重復(fù)的。學(xué)生信息成績(jī)信息課程信息學(xué)生信息查詢學(xué)生成績(jī)查詢課程信息查詢報(bào)告報(bào)告報(bào)告文件應(yīng)用程序用戶文件系統(tǒng)

2.數(shù)據(jù)庫(kù)與文件系統(tǒng)的區(qū)別

一、數(shù)據(jù)庫(kù)41

數(shù)據(jù)庫(kù)是借助數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的支持，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和操縱的。

對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操縱包括：錄入數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)學(xué)生信息查詢學(xué)生成績(jī)查詢課程信息查詢報(bào)告報(bào)告報(bào)告數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序用戶學(xué)生數(shù)據(jù)成績(jī)數(shù)據(jù)課程數(shù)據(jù)接口

2.數(shù)據(jù)庫(kù)與文件系統(tǒng)的區(qū)別

一、數(shù)據(jù)庫(kù)42數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的；是面向全組織和全系統(tǒng)的，因此可以被多個(gè)用戶和多個(gè)應(yīng)用共享。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有非冗余性、一致性和相關(guān)性。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)學(xué)生信息查詢學(xué)生成績(jī)查詢課程信息查詢報(bào)告報(bào)告報(bào)告數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序用戶學(xué)生數(shù)據(jù)成績(jī)數(shù)據(jù)課程數(shù)據(jù)接口

2.數(shù)據(jù)庫(kù)與文件系統(tǒng)的區(qū)別

一、數(shù)據(jù)庫(kù)431.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的概念數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)〔DBMS〕是建立、管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件系統(tǒng)，是一種位于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能的系統(tǒng)軟件。二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)44

DBMS的功能定義數(shù)據(jù)庫(kù)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)控制數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)45

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能

DBMS的功能定義數(shù)據(jù)庫(kù)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)控制數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能利用數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言定義數(shù)據(jù)庫(kù)的各種模式、數(shù)據(jù)的約束條件和訪問(wèn)規(guī)那么等。二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)46

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能

DBMS的功能定義數(shù)據(jù)庫(kù)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)控制數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能

利用數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的查詢、插入、刪除、修改等操作。二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)47

DBMS的功能定義數(shù)據(jù)庫(kù)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)控制數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能利用系統(tǒng)的控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的平安性、完整性和并發(fā)性等控制功能。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)48

DBMS的功能定義數(shù)據(jù)庫(kù)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)控制數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能

利用系統(tǒng)的維護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)、重組和性能監(jiān)控等。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)49

DBMS的功能定義數(shù)據(jù)庫(kù)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)控制數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)通信功能

提供與操作系統(tǒng)、各功能部件和邏輯模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸緩沖機(jī)制與通信功能二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能50二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

3.典型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件ORACLE

Oracle前身叫SDL，由LarryEllison和另兩個(gè)編程人員在1977創(chuàng)辦，他們開(kāi)發(fā)了自己的拳頭產(chǎn)品，在市場(chǎng)上大量銷(xiāo)售，1979年，Oracle公司引入了第一個(gè)商用SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。Oracle公司是最早開(kāi)發(fā)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的廠商之一，其產(chǎn)品支持最廣泛的操作系統(tǒng)平臺(tái)。目前Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率名列前茅。51二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

3.典型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件SQLServer

1987年，微軟和IBM合作開(kāi)發(fā)完成OS/2，IBM在其銷(xiāo)售的OS/2ExtendedEdition系統(tǒng)中綁定了OS/2DatabaseManager，而微軟產(chǎn)品線中尚缺少數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。為此，微軟將目光投向Sybase，同Sybase

簽訂了合作協(xié)議，使用Sybase的技術(shù)開(kāi)發(fā)基于OS/2平臺(tái)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。1989年，微軟發(fā)布了SQLServer1.0版。52二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

3.典型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件ACCESSAccess美國(guó)Microsoft公司于1994年推出的微機(jī)型桌面數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它具有界面友好、易學(xué)易用、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、接口靈活等特點(diǎn)，是典型的新一代桌面數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。ACCESS是Office套件的一局部，可實(shí)現(xiàn)與Internet的連接，可方便地生成各種數(shù)據(jù)對(duì)象，可視性好。Access主要適用于中小型應(yīng)用系統(tǒng)，或作為客戶機(jī)/效勞器系統(tǒng)中的客戶端數(shù)據(jù)庫(kù)。53

4.DMBS與應(yīng)用軟件及OS的關(guān)系軟件的分類(lèi)與層次：1〕系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、DBMS、語(yǔ)言編譯系統(tǒng)等。其中，操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心和根底。2〕應(yīng)用軟件：各種文字處理軟件、各種工具軟件、用戶針對(duì)應(yīng)用需求設(shè)計(jì)的各種數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)是目前最具有代表性的應(yīng)用軟件之一。二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)54應(yīng)用程序應(yīng)用軟