數據庫第1次課-數據庫系統(tǒng)概論(1)-文庫吧
2025-01-02 09:32 本頁面
【正文】 出對人們有用的數據或信息的過程稱為數據處理 。 2．數據處理核心 數據處理核心不是數據計算，而是數據管理 。 3．數據管理 數據管理是指數據的收集、整理、組織、存儲、查詢與維護等各種操作，是數據處理的基本環(huán)節(jié)，是任何數據處理任務的共性部分。數據庫技術就是一門數據管理技術。 數據管理技術的產生和發(fā)展 ?數據管理技術的發(fā)展過程 ? 人工管理階段 (20世紀 40年代中 50年代中 ) ? 文件系統(tǒng)階段 (20世紀 50年代末 60年代中 ) ? 數據庫系統(tǒng)階段 (20世紀 60年代末 現在 ) （ 1）人工管理階段 ?時期 ? 20世紀 40年代中 50年代中 ?產生的背景 ? 硬件水平 紙帶、磁帶、無存儲設備 ? 軟件水平 沒有操作系統(tǒng)，只有匯編語言 人事管理應用程序 教師信息數據組 后勤管理應用程序 后勤信息數據組 教務管理應用程序 課程信息數據組 后勤部門 教務部門 人事部門 應用程序和數據的依賴關系 ?程序與數據是一個整體，程序和數據組基本上是綁在一起的 。一個程序中的數據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數據。 特點 : ? 數據無法長期保存 ? 數據由應用程序管理 ? 數據不具有獨立性和共享性； 人工管理階段 (續(xù) ) （ 2）文件系統(tǒng)階段 ?時期 ? 20世紀 50年代末 60年代中 ?產生的背景 ? 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 輔助存儲器成為計算機系統(tǒng)不可缺少的組成部分，用來存放數據文件 。 由文件系統(tǒng)對駐留在外存儲器上的數據文件實施統(tǒng)一管理。 后勤部門 教務部門 人事部門 文件系統(tǒng) 教師數據文件 后勤數據文件 課程數據文件 人事管理應用程序 后勤管理應用程序 教務管理應用程序 缺點：文件系統(tǒng)應用程序和數據文件之間的依賴關系沒有根本改變。 2．優(yōu)點：實現了數據的文件級共享 數據冗余無法避免 面向應用，文件結構難以擴展 帶來了潛在的不一致性 （ 3）數據庫系統(tǒng)階段 ?時期 ? 20世紀 60年代末以來 ?產生的背景 ? 應用背景 大規(guī)模管理 ? 硬件背景 大容量磁盤、磁盤陣列 ? 軟件背景 有數據庫管理系統(tǒng) 數據庫系統(tǒng)特點 (續(xù) ) 1．數據庫技術的目標 一是克服程序和文件的相互依存 。 二是重在表現數據之間的聯(lián)系。 三是盡量克服數據冗余，解決數據的安全性和完整性保護問題。 2．與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別 ? 文件系統(tǒng)是面向具體應用 ? 數據庫系統(tǒng)面向整個系統(tǒng)。即數據庫把一個機構中公用的數據綜合在一起，放在一個公用的數據庫中，并將數據按照一定的邏輯結構聯(lián)系在一起，使數據不僅存在于數據庫中，而且還能反映出各類數據之間的復雜關系。 學生部門 教務部門 人事部門 學校 數據庫 數據庫管理系統(tǒng) DBMS 人事管理應用程序 學生管理應用程序 教務管理應用程序 數據庫應用程序和數據的關系 數據庫系統(tǒng)階段 (續(xù) ) 3．數據庫系統(tǒng)階段的主要特點 （ 1）數據的結構化 ?數據庫系統(tǒng)中的數據面向整個機構的全局應用； ?采用一定的數據模型來進行描述和定義，數據具有整體結構化的特征。 ?在描述數據結構的同時，不但要描述數據的本身，同時還要描述數據之間的聯(lián)系。 3．數據庫系統(tǒng)階段的主要特點 ?由于是從全局分析和描述數據，從而可以使數據可以被機構內的多個用戶、多個應用所共享。 ?由此可以顯著地減少數據冗余，節(jié)省存儲空間。 ?由于數據沒有其它副本，故不會出現數據的不一致性。 （ 2）數據共享性 ? 除了共享的數據外，各部門還可以有自己的私有數據，這些數據也可以存放在數據庫中，但它只是私有于某個部門，為了防止其它部門對它進行訪問，可加上各種保密限制，禁止非法獲得這些數據。 3．數據庫系統(tǒng)階段的主要特點 （ 3）數據與程序具有獨立性 ?數據獨立性是指數據發(fā)生變化而應用程序可以不變。 ?數據的獨立性包括數據的物理獨立性和邏輯獨立性 。 物理獨立性： 指用戶的應用程序與數據庫的存儲結構相互獨立，數據的存儲結構發(fā)生變化，應用程序可以不變。 邏輯獨立性： 指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構相互獨立，數據的邏輯結構發(fā)生變化，應用程序可以不變。 ?數據獨立性的實現方法：兩層映射。 （ 4）便于對數據實現集中統(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 3．數據庫系統(tǒng)階段的主要特點 ? 安全性控制： ? 保護數據以防止不合法的使用所造成的數據泄密或破壞。 ? 系統(tǒng)一般用檢查口令或其它手段來驗證用戶身份，只有合法用戶才能進入數據庫系統(tǒng)； ? 可以通過定義保密級別和數據存取權限來控制進入系統(tǒng)的用戶只能使用允許他使用的數據。 ? 完整性控制 ： ? 數據的完整性是指數據的正確性、有效性。 ? 數據庫中的數據是對客觀世界中事物性質的反映，必須要符合一定的語義。 ? 數據庫系統(tǒng)應提供必要的功能，保證數據庫中的數據在輸入、修改過程中始終符合原來的含義或規(guī)定。 ? 并發(fā)控制： ? 當多個用戶的應用程序同時存取、修改數據庫時，可能會發(fā)生相互干擾而得到錯誤的結果，并使數據庫的完整性受到破壞，因此必須對多用戶的并發(fā)存取操作加以控制和協(xié)調。 ? 故障恢復： ? 故障出現時，可能會影響到數據庫中數據的正確性與有效性，甚至會破壞整個數據庫，使數據庫中的數據部分或全部丟失。 ? 當發(fā)生這種情況時，系統(tǒng)應該能夠根據故障類型把數據庫恢復到正確狀態(tài)。 第 1章 數據庫系統(tǒng)概論 數據管理技術的發(fā)展及各階段的特點 數據模型 數據庫系統(tǒng)結構 1. 3個世界 數據模型 概念模型 認識 抽象 信息世界 機器世界 現實世界中客觀對象的抽象過程 現實世界 轉換 要把現實世界中客觀存在的事物及其聯(lián)系最終反映到計算機的數據世界，要經歷三個領域的演變，這三個領域分別是：現實世界、信息世界和數據世界。 ?根據數據模型抽象的層次不同，可以把數據模型分成兩大類： 概念數據模型 和 實施數據模型 。 ?通過概念數據模型，可以把現實世界抽象成人腦中的信息世界，實現數據的第一次抽象。 ?通過實施數據模型把以把信息世界抽象成計算機能夠處理的數據世界，實現數據的第二次抽象 。 2. 兩大類數據模型 3. 兩大類數據模型 —— 概念模型 ?概念數據模型（簡稱概念模型） ?按用戶的觀點來對數據和信息建模，不涉及信息在計算機中的表示和實現，強調語義表達能力。 ?數據
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