第一章數據庫概述課件幻燈片課件

第一章數據庫概述第一節(jié)引言第二節(jié)數據庫基本概念第三節(jié)數據庫系統(tǒng)結構第四節(jié)數據模型第五節(jié)數據庫管理系統(tǒng)第六節(jié)電子商務模式下的數據庫系統(tǒng)第七節(jié)數據庫技術最新進展數據庫應用——電子商務第一節(jié)：引言什么是數據庫技術數據管理技術的發(fā)展歷史數據庫技術的研究領域1/29/20252數據庫應用——電子商務引言：什么是數據庫技術數據庫技術是作為數據處理中單獨的一門技術發(fā)展起來的，其研究的問題為：如何科學地組織和存儲數據，如何高效地獲取和處理數據。1/29/20253數據庫應用——電子商務引言：數據管理技術的發(fā)展歷史人工管理階段時期：20世紀50年代中期以前特征：數據管理由應用程序自身完成在多個用戶之間數據不共享一般不進行數據的長期保存1/29/20254數據庫應用——電子商務引言：數據管理技術的發(fā)展歷史數據庫管理階段時期：20世紀60年代末網狀數據庫：基于網狀數據模型的數據庫管理系統(tǒng)層次數據庫：基于層次數據模型的數據庫管理系統(tǒng)關系型數據庫：基于關系數據模型的數據庫管理系統(tǒng)1/29/20256數據庫應用——電子商務引言：數據庫技術的研究領域數據庫理論例如：數據模型，分布式數據庫，數據庫中的知識發(fā)現，等數據庫設計例如：數據庫設計方法學和設計工具數據庫管理系統(tǒng)的產品研制1/29/20257數據庫應用——電子商務第二節(jié)：數據庫的基本概念數據和信息數據庫數據庫語言數據庫管理系統(tǒng)數據庫管理員數據庫系統(tǒng)1/29/20258數據庫應用——電子商務數據庫的基本概念：數據和信息數據是描述現實世界中各種具體事物或抽象概念的可存儲并具有明確意義的信息。信息是經過處理、加工提煉而用于決策制定或其他應用活動的數據。數據是信息的載體，信息是數據處理過程的結果。1/29/20259數據庫應用——電子商務數據庫的基本概念：數據庫數據庫是相互關聯的數據集合：具有邏輯關系和明確意義的數據集合針對明確的應用目標而設計、建立和加載表示現實世界的某些方面具有較小的數據冗余，可供多個用戶共享具有較高的數據獨立性具有安全控制機制允許并發(fā)地使用數據庫，能保證數據的一致性和完整性1/29/202510數據庫應用——電子商務數據庫的基本概念：數據庫語言數據定義語言（DDL，datadefinitionlanguage）：定義數據庫模式數據庫模式定義數據庫存儲結構和訪問方式定義數據操縱語言（datamanipulationlanguage，DML）：表示用戶對數據庫的操作請求：查詢、增加、刪除、修改宿主型語言：嵌入主語言中，本身不能獨立使用交互式命令語言：語法簡單，可獨立使用1/29/202511數據庫應用——電子商務數據庫的基本概念：數據庫管理系統(tǒng)通用軟件系統(tǒng)由一組計算機程序構成能夠對數據庫進行有效的管理，包括存儲管理、安全性管理、完整性管理等提供使用戶能方便快速地建立、維護、檢索、存取和處理數據庫中的信息的軟件環(huán)境1/29/202512數據庫應用——電子商務數據庫的基本概念：數據庫管理員專業(yè)從事數據庫管理工作的人員負責數據庫的全面管理工作，包括維護、設計需要掌握一定的數據處理、數據庫技術需要有處理好人際關系的素質、能力1/29/202513數據庫應用——電子商務數據庫的基本概念：數據庫系統(tǒng)數據庫系統(tǒng)是指由計算機硬件、操作系統(tǒng)、數據庫管理系統(tǒng)及在它支持下建立起來的數據庫、應用程序、用戶和維護人員組成的一個整體1/29/202514數據庫應用——電子商務第三節(jié)：數據庫的系統(tǒng)結構視圖抽象和外模式概念抽象和模式物理抽象和內模式數據獨立性1/29/202515數據庫應用——電子商務數據庫的系統(tǒng)結構：視圖抽象和外模式現實世界中的信息按照不同用戶（應用）的觀點抽象為多個邏輯數據結構。每個邏輯數據結構稱為一個視圖（或用戶視圖），描述了每個用戶所關心的數據集合每個視圖抽象地描述了整個數據庫的一個側面，所有視圖的集合形成了數據庫的外模式外模式是面向用戶（應用）的數據庫模式數據庫系統(tǒng)中數據定義語言的視圖定義機制提供了進行視圖抽象的工具，可以用來定義視圖的邏輯結構1/29/202516數據庫應用——電子商務數據庫的系統(tǒng)結構：概念抽象和模式概念抽象把數據庫的外模式抽象為數據庫的概念模式概念模式綜合了外模式中的所有視圖，反映了所有數據庫用戶（應用）所關心的現實世界的抽象，形成了數據庫的整體邏輯結構數據庫系統(tǒng)中的數據庫定義機制提供了概念抽象的工具，可以用來定義概念數據庫模式的邏輯結構1/29/202517數據庫應用——電子商務數據庫的系統(tǒng)結構：數據獨立性物理數據獨立性由內模式與概念模式之間的映象實現當數據庫的內模式發(fā)生改變時，概念模式和外模式的定義不變，從而用戶編寫的應用程序也不需要修改邏輯數據獨立性由概念模式與外模式之間的映象實現當概念模式發(fā)生改變時，數據庫的外模式不變，從而建立在外模式上的應用程序也不需要修改1/29/202518數據庫應用——電子商務第四節(jié)：數據模型信息的三個世界概念數據模型邏輯數據模型1/29/202519數據庫應用——電子商務數據模型：信息的三個世界現實世界：現實世界中存在于人腦之外的客觀存在的事物及其相互聯系。信息世界：現實世界在人們頭腦中的反映，是對客觀事物及其聯系的一種抽象描述，對應著概念數據模型。數據世界：信息被轉換成數據，進入數據世界，對應著邏輯數據模型。從現實世界到信息世界，再到數據世界，是一個把客觀世界存在的事物和聯系逐步抽象到便于計算機處理的數據形式的過程。1/29/202520數據庫應用——電子商務數據模型：概念數據模型E-R方法確定所有實體集合：用矩形方框表示實體集合選擇實體集應包含的屬性：用橢圓框表示屬性確定實體集之間的聯系：用菱形框表示聯系確定實體集的關鍵字：用下劃線在屬性上標明關鍵字的屬性集合確定聯系的類型：在無向邊上注明1/29/202521數據庫應用——電子商務數據模型：邏輯數據模型邏輯模型三要素數據結構：描述數據的靜態(tài)特征數據操作：描述數據的動態(tài)特征數據的約束條件：描述完整性規(guī)則層次模型用樹型結構來表示實體之間聯系的模型有且僅有一個節(jié)點無父節(jié)點，即樹根根節(jié)點以外的其他節(jié)點有且僅有一個父節(jié)點典型系統(tǒng)：IBM公司的IMS（InformationManagementSystem）系統(tǒng)網狀模型是層次模型的擴充用記錄表示實體集，用“系”表示實體之間一對一、一對多、多對多的聯系關系允許節(jié)點無父節(jié)點，或有一個以上的父節(jié)點1/29/202522數據庫應用——電子商務數據模型：邏輯數據模型-關系模型用二維表格數據來表示實體和實體間聯系的模型不但用表格來表示實體，而且也用表格形式（通過連接運算）來表示和實現實體間的聯系關系模型中的基本概念：元組、屬性、域、主鍵、關系名、關系模式關系模型的優(yōu)點：可以簡單、靈活地表達各種實體及其之間的聯系用戶界面好，易用性佳支持數據庫重構具有嚴密的數學基礎和操作的代數性質具有較高的數據獨立性關系模型的不足：運行效率不夠高不直接支持層次結構1/29/202523數據庫應用——電子商務第五節(jié)：數據庫管理系統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng)的功能數據庫管理系統(tǒng)的組成數據庫管理系統(tǒng)的工作過程主流關系型數據庫管理系統(tǒng)1/29/202524數據庫應用——電子商務數據庫管理系統(tǒng)：功能數據定義數據操縱數據查詢數據庫運行控制管理數據組織、存儲數據庫的建立和維護數據通信接口1/29/202525數據庫應用——電子商務數據庫管理系統(tǒng)：組成數據定義語言及其編譯（或解釋）程序數據操縱語言及其編譯（或解釋）程序數據庫運行控制程序實用程序數據字典1/29/202526數據庫應用——電子商務數據庫管理系統(tǒng)：工作過程用戶使用某數據子語言發(fā)出一個訪問請求DBMS接受請求并分析DBMS檢查用戶外模式、相應外模式/概念模式的映象、概念模式、相應概念模式/內模式的映象和存儲結構定義DBMS執(zhí)行對數據庫的必要的操作1/29/202527數據庫應用——電子商務數據庫管理系統(tǒng)：主流系統(tǒng)OracleMSSQLServerIBMDB2SybaseMySQLPostgreSQLFireBird……1/29/202528數據庫應用——電子商務第六節(jié)：電子商務模式下的數據庫系統(tǒng)

電子商務模式下的數據庫系統(tǒng)一般存放相關客戶、供應商、產品的靜態(tài)業(yè)務數據電子商務模式下的數據庫系統(tǒng)一般由網絡環(huán)境下的多個用戶共同使用，更強調數據庫的安全性控制和并發(fā)控制電子商務模式下的數據庫系統(tǒng)需要提供并發(fā)控制系統(tǒng)，對多用戶的并發(fā)操作加以控制和協調電子商務環(huán)境下的數據庫系統(tǒng)尤其需要進行及時和可靠的數據備份操作1/29/202529數據庫應用——電子商務第七節(jié)：數據庫技術的最新進展分布式數據庫系統(tǒng)數據倉庫系統(tǒng)面向對象的數據庫系統(tǒng)多媒體數據庫系統(tǒng)網絡數據庫系統(tǒng)1/29/202530數據庫應用——電子商務本章小結數據管理技術經歷了人工管理、文件系統(tǒng)管理和數據庫管理3個階段。數據庫是具有邏輯關系和明確意義的數據集合，具有較高的數據獨立性和較低的數據冗余性。數據庫系統(tǒng)由數據庫、數據庫管理系統(tǒng)、數據庫管理員等組成。概念數據模型使用特定的概念和方法精確地描述信息世界的概念化結構。最常用的概念數據模型是E-R模型。邏輯數據模型面向用戶建模，是用戶從數據庫所看到的數據模型。邏輯數據模型至少包含3個部分：數據結構、數據操作和數據的約束條件。常見的邏輯模型有層次模型、網狀模型和關系模型。數據庫管理系統(tǒng)是指管理數據庫的軟件系統(tǒng)，是用戶和程序員與數據庫進行交互的接口系統(tǒng)，實現數據定義/操縱/查詢/運行控制管理、數據組織和存儲、數據庫的建立和維護與數據通信接口。數據庫技術的最新進展包括分布式數據庫、面向對象數據庫、數據