【正文】 式不能完全表達(dá)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， 1985年出生，江蘇人， 2022年考入計算機(jī)系 ? 請給出另一個解釋和語義 An Introduction to Database Systenm 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… … … … … …An Introduction to Database Systenm 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(jìn)一步加工處理 ，進(jìn)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(jī)內(nèi) 、 有組織 的 、 可共享 的 大量 數(shù)據(jù)集合 An Introduction to Database Systenm 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(dú)立性較高 ? 易擴(kuò)展 An Introduction to Database Systenm 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） ： ? 位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件 。 ? 數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。 ? 數(shù)據(jù)的最小存取單位是 數(shù)據(jù)項 。 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 客觀對象的抽象過程 兩步抽象 ? 現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為概念模型； ? 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一 DBMS支持的數(shù)據(jù)模型 。 An Introduction to Database Systenm 概念模型 ? 1. 概念模型 ? 2. 信息世界中的基本概念 ? 3. 概念模型的表示方法 An Introduction to Database Systenm 1. 概念模型 ? 概念模型的用途 ? 概念模型用于信息世界的建模 ? 是現(xiàn)實世界到機(jī)器世界的一個中間層次 ? 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具 ? 數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言 ? 對概念模型的基本要求 ? 較強(qiáng)的語義表達(dá)能力 ， 能夠方便 、 直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識 ? 簡單 、 清晰 、 易于用戶理解 。 記為 1:1。 ? 屬性 ：用字段描述 。 ? 聯(lián)系 ：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄 （ 類 ） 型之 ? 間的 一對多的父子聯(lián)系 。 ? 分量 ? 元組中的一個屬性值 。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單 、 清晰 ， 用戶易懂易用 ? 實體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示 。 保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性 ， 簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 。 An Introduction to Database Systenm 外模式（續(xù)） ? 外模式的用途 ? 保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個有力措施 。 ? 一對多聯(lián)系 ：隱含在實體對應(yīng)的關(guān)系中。 ? 元組 （ Tuple） ? 表中的一行即為一個元組 。 An Introduction to Database Systenm Ｒ 1 Ｒ 2 R3 L1 L2 R1 R2 L3 L1 L2 R3 L4 R4 R5 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) An Introduction to Database Systenm 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (續(xù)） ? 表示方法 （ 與層次數(shù)據(jù)模型相同 ） ? 實體型 ：用記錄類型描述 。 學(xué)生 教師 An Introduction to Database Systenm ER圖 (續(xù) ) ? 屬性 ? 用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來 學(xué)生 學(xué)號 年齡 性別 姓名 An Introduction to Database Systenm ER圖 (續(xù) ) ? 聯(lián)系 ? 聯(lián)系本身 ： 用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（ 1: 1:n或 m:n） ? 聯(lián)系的屬性 ： 聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。 ? 一個實體可以由若干個屬性來刻畫 。 ? 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存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容 。 ? ? 數(shù)據(jù)庫恢復(fù) （ Recovery） ? 將數(shù)據(jù)庫從錯誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài) 。 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了 ， 用戶程序也可以不變 。 ? 數(shù)據(jù)只能是定長的。 Associations，進(jìn)行關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的研發(fā)、銷售、 咨詢等業(yè)務(wù) An Introduction to Database Systenm ? 1944年生，美國加州大學(xué)伯克利分校 ? 計算機(jī)科學(xué)系博士。 19421945年間任機(jī)長，參與了許多驚心動魄的空戰(zhàn)。 ? 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(hù)數(shù)據(jù) An Introduction to Database Systenm 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 ) An Introduction to Database Systenm DBMS的主要功能 ? 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)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(hù)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 An Introduction to Database Systenm 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） ： ? 指在計算機(jī)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 ? 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 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫 應(yīng)用系統(tǒng) 應(yīng)用開發(fā)工具 操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理員 用戶 用戶 用戶 數(shù)據(jù)庫系構(gòu)成 An Introduction to Database Systenm 硬件平臺 基礎(chǔ)軟件平臺 軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺 應(yīng)用軟件平臺 軟件產(chǎn)品 協(xié)同軟件 辦公軟件 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 操作系統(tǒng) 中間件 應(yīng)用服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫在計算機(jī)系統(tǒng)中的位置 An Introduction to Database Systenm 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 An Introduction to Database Systenm 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(jìn)行分類 、 組織 、 編碼 、 存儲 、 檢索和維護(hù) ，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 ) An Introduction to Database Systenm 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(jī)硬件的發(fā)展 ? 計算機(jī)軟件的發(fā)展 An Introduction to Database Systenm 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 An Introduction to Database Systenm 人工管理 (續(xù) ) ? 特點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)的管理者：應(yīng)用程序 ， 數(shù)據(jù)不保存 。 An Introduction to Database Systenm 三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 時期 ? 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 ? 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ? 處理方式 聯(lián)機(jī)實時處理，分布處理， ? 批處理 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (續(xù) ) ? 特點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)的管理者： DBMS ? 數(shù)據(jù)面向的對象：現(xiàn)實世界 ? 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高 ? 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：高度的物理獨(dú)立性和一定的 ? 邏輯獨(dú)立性 ? 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化 ? 數(shù)據(jù)控制能力：由 DBMS統(tǒng)一管理和控制 An Introduction to Database Systenm 應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系 (數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ) DBMS 應(yīng)用程序 1 應(yīng)用程序 2 數(shù)據(jù)庫 … An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)共享性的好處 ? ? 降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲空間 ? 避免數(shù)據(jù)間的不一致性 ? 使系統(tǒng)易于擴(kuò)充 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 物理獨(dú)立性 ? 指用戶的應(yīng)用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。 An Introduction to Database Systenm DBMS對數(shù)據(jù)的控制功能 ? 數(shù)據(jù)的安全性 （ Security） 保護(hù) ? 使每個用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù) ， 保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞 。 ? ? 概念模型是現(xiàn)實世界到機(jī)器世界的一個中間層次 。 An Introduction to Database Systenm 2. 信息世界中的基本概念 ? (1) 實體 （ Entity） ? 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體 。 ? 實例 ? 班級與班長之間的聯(lián)系： ? 一個班級只有一個正班長 ? 一個班長只在一個班中任職 An Introduction to Database Systenm 兩個實體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 一對多聯(lián)系 ? 如果對于實體集 A中的每一個實體 ， 實體集 B中有 n個實體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對于實體集 B中的每一個實體 ， 實體集 A中至多只有一個實體與之聯(lián)系 ， 則稱 實體集 A與實體集 B有一對多聯(lián)系 ? 記為 1:n ? 實例 ? 班級與學(xué)生之間的聯(lián)系： ? 一個班級中有若干名學(xué)生 ， ? 每個學(xué)生只在一個班級中學(xué)習(xí) An Introduction to Database Systenm 兩個實體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 多對多聯(lián)系 （ m:n） ? 如果對于實體集 A中的每一個實體 ， 實體集 B中有 n個實體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對于實體集 B中的每一個實體 ， 實體集 A中也有 m個實體 （ m≥0） 與之聯(lián)系 ， 則稱實體集 A與實體 B具有多對多聯(lián)系 。 每個記錄類型可包含若干個字段 。