【正文】 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ) 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 2 ? 從 20世紀 50年代中期開始，計算機的應(yīng)用由科學(xué)研究部門逐漸擴展到企業(yè)、行政部門。至 60年代，數(shù)據(jù)處理已成為計算機的主要應(yīng)用。在 60年代末，數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為數(shù)據(jù)處理中的一門新技術(shù)發(fā)展起來的。經(jīng)過 30多年的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已是計算機軟件領(lǐng)域的一個重要分支，形成了較為完整的理論體系和實用技術(shù)。 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 3 1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 2 數(shù)據(jù)模型 3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 5 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域 6 小結(jié) 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 4 1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫的地位 四個基本概念 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 5 數(shù)據(jù)庫的地位 ? 數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計算機科學(xué)的重要分支（ 四大支柱：操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、計算機語言、數(shù)據(jù)庫。兩大熱門：網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫） ? 數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進了計算機應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透 ? 數(shù)據(jù)庫的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標(biāo)志 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 6 零售業(yè)霸主沃爾瑪 ? 福布斯全球富豪排行榜占據(jù)了前十名 的半壁江山 ? 全世界最大的企業(yè) ? 1974年運用計算機進行庫存控制 ? 1983年，使用條形碼掃描系統(tǒng) ? 1985~1987年，安裝專用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，4000家沃爾瑪分店都能夠通過自己的終端與總部進行實時聯(lián)系 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 7 沃爾瑪 :利用信息技術(shù)成全其零售業(yè)霸主地位 ?沃爾瑪計算機系統(tǒng)可以追蹤每一件商品的進銷全過程 。 通過采用最新的信息技術(shù) ， 沃爾瑪能夠以最低的成本 、 最優(yōu)質(zhì)的服務(wù) 、 最快速的管理反應(yīng)進行全球運作 。 ?管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用使沃爾瑪有關(guān)各方可以迅速得到所需的貨品層面數(shù)據(jù) ， 觀察銷售趨勢 、 存貨水平和訂購信息甚至更多 。 ? 美國通過運用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) ， 使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的國際競爭力得以快速提升 。 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 8 搜索引擎 25,900,000 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 9 4,130,000,000 1,230,000,000 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 10 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 11 DB 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 12 聯(lián)合國糧農(nóng)組織 DB 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 13 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫的地位 四個基本概念 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 14 四個基本概念 ? 數(shù)據(jù) (Data)和信息 (Information) ? 數(shù)據(jù)庫 (Database) ? 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (DBS) 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 15 一、數(shù)據(jù) ? 數(shù)據(jù) (Data)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象 ? 數(shù)據(jù)的定義 ? 描述事物的符號記錄，對現(xiàn)實世界中客觀事物的符號表示 ? 數(shù)據(jù)的種類 ? 文字、圖形、圖象、聲音 ? 數(shù)據(jù)的特點 ? 數(shù)據(jù)與其語義是不可分的 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 16 數(shù)據(jù)舉例 ? 學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄 （李明，男， 1972，江蘇，計算機系， 1990） ? 數(shù)據(jù)的形式不能完全表達其內(nèi)容 ? 數(shù)據(jù)的解釋 ? 語義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時間 ? 解釋：李明是個大學(xué)生， 1972年出生，江蘇人， 1990年考入計算機系 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 17 ? 在數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，一般把信息理解為關(guān)于現(xiàn)實世界事物存在方式或運動狀態(tài)的反映，是對數(shù)據(jù)含義的說明。 ? 信息與數(shù)據(jù)之間存在著固有的聯(lián)系：數(shù)據(jù)是信息的符號表示或稱為載體；信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對數(shù)據(jù)語義的解釋（語義化的數(shù)據(jù)）。 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 18 ? 例，一幅黑白圖象 ? 數(shù)據(jù) ——黑白點陣 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 信息 ——臉譜 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 19 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理 ? 數(shù)據(jù)處理（信息處理）是指從某些已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，推導(dǎo)加工出一些新的數(shù)據(jù)，這些新的數(shù)據(jù)又表示了新的信息。 ? 數(shù)據(jù)管理是指數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲、維護、檢索、傳送等操作，這部分操作是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的基本環(huán)節(jié)，而且是任何數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)中必不可少的共有部分。 ? 數(shù)據(jù)處理是與數(shù)據(jù)管理相聯(lián)系的，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的優(yōu)劣，將直接影響數(shù)據(jù)處理的效率。 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 20 二、數(shù)據(jù)庫（舉例） 學(xué)生登記表學(xué) 號 姓 名 年 令 性 別 系 名 年 級95004 王小明 19 女 社會學(xué) 9595006 黃大鵬 20 男 商品學(xué) 9595008 張文斌 18 女 法律學(xué) 95… … … … … …2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 21 二、數(shù)據(jù)庫 (續(xù) ) ? 人們收集并抽取出一個應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后 ， 應(yīng)將其保存起來以供進一步加工處理 ，進一步抽取有用信息 ? 數(shù)據(jù)庫的定義 ? 數(shù)據(jù)庫 (Database,簡稱 DB)是 長期 儲存在計算機內(nèi) 、 有 組織 的 、 可 共享 的 大量 數(shù)據(jù)集合 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 22 二、數(shù)據(jù)庫 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)庫的特征 ? 數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織 、 描述和儲存 ? 可為各種用戶共享 ? 冗余度較小 ? 數(shù)據(jù)獨立性較高 ? 易擴展 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 23 三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ? 什么是 DBMS ? 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （ Database Management System， 簡稱 DBMS） 是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件 。 ? DBMS的用途 ? 科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù) 、 高效地獲取和維護數(shù)據(jù) 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 24 DBMS的主要功能 ? 數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言 (DDL) 定義數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象 ? 數(shù)據(jù)操縱功能 :提供數(shù)據(jù)操縱語言 (DML) 操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作 (查詢 、 插入 、 刪除和修改 ) 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 25 DBMS的主要功能 ? 數(shù)據(jù)庫的運行管理 保證數(shù)據(jù)的安全性 、 完整性 、 多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用 發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù) ? 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能 (實用程序 ) 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量裝載 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲 介質(zhì)故障恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫的重組織 性能監(jiān)視等 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 26 四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （ Database System， 簡稱 DBS） 是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成 。 ? 在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫 。 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成 ? 由數(shù)據(jù)庫 、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （ 及其開發(fā)工具 ） 、 應(yīng)用系統(tǒng) 、 數(shù)據(jù)庫管理員 （ 和用戶 ） 構(gòu)成 。 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 27 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成圖示 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 28 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的位置圖示 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 29 1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)庫的地位 四個基本概念 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 30 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 ? 什么是數(shù)據(jù)管理 ? 對數(shù)據(jù)進行分類 、 組織 、 編碼 、 存儲 、 檢索和維護 ，是數(shù)據(jù)處理的中心問題 ? 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程 ? 人工管理階段 (40年代中 50年代中 ) ? 文件系統(tǒng)階段 (50年代末 60年代中 ) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 (60年代末 現(xiàn)在 ) 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 31 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動力 ? 應(yīng)用需求的推動 ? 計算機硬件的發(fā)展 ? 計算機軟件的發(fā)展 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 32 一、人工管理 ? 時期 ? 40年代中 50年代中 ? 產(chǎn)生的背景 ? 應(yīng)用需求 科學(xué)計算 ? 硬件水平 無直接存取存儲設(shè)備 ? 軟件水平 沒有操作系統(tǒng) ? 處理方式 批處理 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 33 人工管理 (續(xù) ) ? 特點 ? 數(shù)據(jù)的管理者：應(yīng)用程序 ， 數(shù)據(jù)不保存 。 ? 數(shù)據(jù)面向的對象：某一應(yīng)用程序 ? 數(shù)據(jù)的共享程度：無共享、冗余度極大 ? 數(shù)據(jù)的獨立性：不獨立，完全依賴于程序 ? 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 34 應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系 (人工管理 ) 應(yīng)用程序１ 數(shù)據(jù)集１ 應(yīng)用程序２ 數(shù)據(jù)集２ 應(yīng)用程序ｎ 數(shù)據(jù)集 n ...… ...… 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 35 二、文件系統(tǒng) ? 時期 ? 50年代末 60年代中 ? 產(chǎn)生的背景 ? 應(yīng)用需求 科學(xué)計算、管理 ? 硬件水平 磁盤、磁鼓 ? 軟件水平 有文件系統(tǒng) ? 處理方式 聯(lián)機實時處理、批處理 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 36 文件系統(tǒng) (續(xù) ) 特點 數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng) ， 數(shù)據(jù)可長期保存 數(shù)據(jù)面向的對象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu) ,整體無結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)的獨立性：獨立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制 2022825 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 37 應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系 (文件系統(tǒng) ) 應(yīng)用程序１ 文件１ 應(yīng)用程序２ 文件 2 應(yīng)用程序ｎ 文件 n 存取方法 ...… ...… 2022825