【正文】 出對(duì)人們有用的數(shù)據(jù)或信息的過程稱為數(shù)據(jù)處理 。 2．?dāng)?shù)據(jù)處理核心 數(shù)據(jù)處理核心不是數(shù)據(jù)計(jì)算，而是數(shù)據(jù)管理 。 3．?dāng)?shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)管理是指數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲(chǔ)、查詢與維護(hù)等各種操作，是數(shù)據(jù)處理的基本環(huán)節(jié)，是任何數(shù)據(jù)處理任務(wù)的共性部分。數(shù)據(jù)庫技術(shù)就是一門數(shù)據(jù)管理技術(shù)。 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 ?數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程 ? 人工管理階段 (20世紀(jì) 40年代中 50年代中 ) ? 文件系統(tǒng)階段 (20世紀(jì) 50年代末 60年代中 ) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 (20世紀(jì) 60年代末 現(xiàn)在 ) （ 1）人工管理階段 ?時(shí)期 ? 20世紀(jì) 40年代中 50年代中 ?產(chǎn)生的背景 ? 硬件水平 紙帶、磁帶、無存儲(chǔ)設(shè)備 ? 軟件水平 沒有操作系統(tǒng)，只有匯編語言 人事管理應(yīng)用程序 教師信息數(shù)據(jù)組 后勤管理應(yīng)用程序 后勤信息數(shù)據(jù)組 教務(wù)管理應(yīng)用程序 課程信息數(shù)據(jù)組 后勤部門 教務(wù)部門 人事部門 應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系 ?程序與數(shù)據(jù)是一個(gè)整體，程序和數(shù)據(jù)組基本上是綁在一起的 。一個(gè)程序中的數(shù)據(jù)無法被其他程序使用，因此程序與程序之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)。 特點(diǎn) : ? 數(shù)據(jù)無法長期保存 ? 數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序管理 ? 數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性和共享性； 人工管理階段 (續(xù) ) （ 2）文件系統(tǒng)階段 ?時(shí)期 ? 20世紀(jì) 50年代末 60年代中 ?產(chǎn)生的背景 ? 硬件水平：磁盤、磁鼓 ? 軟件水平：操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)階段 (續(xù) ) 1．特點(diǎn) 輔助存儲(chǔ)器成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組成部分，用來存放數(shù)據(jù)文件 。 由文件系統(tǒng)對(duì)駐留在外存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)文件實(shí)施統(tǒng)一管理。 后勤部門 教務(wù)部門 人事部門 文件系統(tǒng) 教師數(shù)據(jù)文件 后勤數(shù)據(jù)文件 課程數(shù)據(jù)文件 人事管理應(yīng)用程序 后勤管理應(yīng)用程序 教務(wù)管理應(yīng)用程序 缺點(diǎn)：文件系統(tǒng)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)文件之間的依賴關(guān)系沒有根本改變。 2．優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的文件級(jí)共享 數(shù)據(jù)冗余無法避免 面向應(yīng)用，文件結(jié)構(gòu)難以擴(kuò)展 帶來了潛在的不一致性 （ 3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 ?時(shí)期 ? 20世紀(jì) 60年代末以來 ?產(chǎn)生的背景 ? 應(yīng)用背景 大規(guī)模管理 ? 硬件背景 大容量磁盤、磁盤陣列 ? 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點(diǎn) (續(xù) ) 1．?dāng)?shù)據(jù)庫技術(shù)的目標(biāo) 一是克服程序和文件的相互依存 。 二是重在表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 三是盡量克服數(shù)據(jù)冗余，解決數(shù)據(jù)的安全性和完整性保護(hù)問題。 2．與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別 ? 文件系統(tǒng)是面向具體應(yīng)用 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面向整個(gè)系統(tǒng)。即數(shù)據(jù)庫把一個(gè)機(jī)構(gòu)中公用的數(shù)據(jù)綜合在一起，放在一個(gè)公用的數(shù)據(jù)庫中，并將數(shù)據(jù)按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起，使數(shù)據(jù)不僅存在于數(shù)據(jù)庫中，而且還能反映出各類數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜關(guān)系。 學(xué)生部門 教務(wù)部門 人事部門 學(xué)校 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS 人事管理應(yīng)用程序 學(xué)生管理應(yīng)用程序 教務(wù)管理應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的關(guān)系 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 (續(xù) ) 3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的主要特點(diǎn) （ 1）數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化 ?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)面向整個(gè)機(jī)構(gòu)的全局應(yīng)用； ?采用一定的數(shù)據(jù)模型來進(jìn)行描述和定義，數(shù)據(jù)具有整體結(jié)構(gòu)化的特征。 ?在描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，不但要描述數(shù)據(jù)的本身，同時(shí)還要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的主要特點(diǎn) ?由于是從全局分析和描述數(shù)據(jù)，從而可以使數(shù)據(jù)可以被機(jī)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用所共享。 ?由此可以顯著地減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)省存儲(chǔ)空間。 ?由于數(shù)據(jù)沒有其它副本，故不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的不一致性。 （ 2）數(shù)據(jù)共享性 ? 除了共享的數(shù)據(jù)外，各部門還可以有自己的私有數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也可以存放在數(shù)據(jù)庫中，但它只是私有于某個(gè)部門，為了防止其它部門對(duì)它進(jìn)行訪問，可加上各種保密限制，禁止非法獲得這些數(shù)據(jù)。 3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的主要特點(diǎn) （ 3）數(shù)據(jù)與程序具有獨(dú)立性 ?數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)發(fā)生變化而應(yīng)用程序可以不變。 ?數(shù)據(jù)的獨(dú)立性包括數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性 。 物理獨(dú)立性： 指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，應(yīng)用程序可以不變。 邏輯獨(dú)立性： 指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，應(yīng)用程序可以不變。 ?數(shù)據(jù)獨(dú)立性的實(shí)現(xiàn)方法：兩層映射。 （ 4）便于對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一的管理與控制 ? 安全性控制 ? 完整性控制 ? 并發(fā)控制 ? 故障恢復(fù) 3．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段的主要特點(diǎn) ? 安全性控制： ? 保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄密或破壞。 ? 系統(tǒng)一般用檢查口令或其它手段來驗(yàn)證用戶身份，只有合法用戶才能進(jìn)入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)； ? 可以通過定義保密級(jí)別和數(shù)據(jù)存取權(quán)限來控制進(jìn)入系統(tǒng)的用戶只能使用允許他使用的數(shù)據(jù)。 ? 完整性控制 ： ? 數(shù)據(jù)的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性、有效性。 ? 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是對(duì)客觀世界中事物性質(zhì)的反映，必須要符合一定的語義。 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)提供必要的功能，保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在輸入、修改過程中始終符合原來的含義或規(guī)定。 ? 并發(fā)控制： ? 當(dāng)多個(gè)用戶的應(yīng)用程序同時(shí)存取、修改數(shù)據(jù)庫時(shí)，可能會(huì)發(fā)生相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果，并使數(shù)據(jù)庫的完整性受到破壞，因此必須對(duì)多用戶的并發(fā)存取操作加以控制和協(xié)調(diào)。 ? 故障恢復(fù)： ? 故障出現(xiàn)時(shí)，可能會(huì)影響到數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性與有效性，甚至?xí)茐恼麄€(gè)數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)部分或全部丟失。 ? 當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該能夠根據(jù)故障類型把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到正確狀態(tài)。 第 1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展及各階段的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1. 3個(gè)世界 數(shù)據(jù)模型 概念模型 認(rèn)識(shí) 抽象 信息世界 機(jī)器世界 現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過程 現(xiàn)實(shí)世界 轉(zhuǎn)換 要把現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物及其聯(lián)系最終反映到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)世界，要經(jīng)歷三個(gè)領(lǐng)域的演變，這三個(gè)領(lǐng)域分別是：現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界。 ?根據(jù)數(shù)據(jù)模型抽象的層次不同，可以把數(shù)據(jù)模型分成兩大類： 概念數(shù)據(jù)模型 和 實(shí)施數(shù)據(jù)模型 。 ?通過概念數(shù)據(jù)模型，可以把現(xiàn)實(shí)世界抽象成人腦中的信息世界，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的第一次抽象。 ?通過實(shí)施數(shù)據(jù)模型把以把信息世界抽象成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)世界，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的第二次抽象 。 2. 兩大類數(shù)據(jù)模型 3. 兩大類數(shù)據(jù)模型 —— 概念模型 ?概念數(shù)據(jù)模型（簡稱概念模型） ?按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，不涉及信息在計(jì)算機(jī)中的表示和實(shí)現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)語義表達(dá)能力。 ?數(shù)據(jù)