計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)(經(jīng)濟(jì)會(huì)計(jì)類)一講數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述隨堂講義

1、第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)學(xué)科學(xué)的一個(gè)重要分支，是各種信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。借助數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，可以方便有效地存儲(chǔ)和管理大量、復(fù)雜的數(shù)據(jù)。 本章是數(shù)據(jù)庫(kù)的入門(mén)，介紹有關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)模型等基本概念。,(1) 人工管理階段： 出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代中期以前，軟硬件條件均處于初級(jí)階段，當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)與工程計(jì)算。,1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,從通俗意義上來(lái)講，數(shù)據(jù)庫(kù)可以理解為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，其發(fā)展過(guò)程如下:,在這一管理方式下，用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)相互結(jié)合不可分割，當(dāng)數(shù)據(jù)有所變動(dòng)時(shí)程序則隨之改變，程序與數(shù)據(jù)之間不具有獨(dú)立性；另外，各程序之間的數(shù)據(jù)

2、不能相互傳遞，缺少共享性；此外，各應(yīng)用程序之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，我們稱為數(shù)據(jù)冗余。,冗余,(2) 文件管理階段 50年代后期至60年代中期，有了大容量存儲(chǔ)設(shè)備，誕生了操作系統(tǒng)。,在這一管理方式下，數(shù)據(jù)可以以文件形式長(zhǎng)期保存和處理；應(yīng)用程序借助操作系統(tǒng)中的文件管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間具有了一定的獨(dú)立性。 一個(gè)文件可被多個(gè)應(yīng)用程序使用，一個(gè)應(yīng)用程序也可使用多個(gè)數(shù)據(jù)文件。(類似于點(diǎn)名系統(tǒng)),問(wèn)題：數(shù)據(jù)文件之間無(wú)關(guān)聯(lián)，同樣的數(shù)據(jù)會(huì)在不同文件中出現(xiàn)，數(shù)據(jù)冗余大。如果存儲(chǔ)文件的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，就不得不修改程序，程序和數(shù)據(jù)之間獨(dú)立性差 。,文件系統(tǒng)階段,(3) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階

3、段 始于60年代末。計(jì)算機(jī)應(yīng)用于管理的規(guī)模加大，數(shù)據(jù)量增加，為解決多用戶、多個(gè)應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)的需求，出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門(mén)軟件系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。,在這一管理方式下，數(shù)據(jù)被組織到一個(gè)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)之間是有聯(lián)系的；數(shù)據(jù)不再面向某個(gè)應(yīng)用程序而是面向整個(gè)系統(tǒng)，所有用戶可同時(shí)存取庫(kù)中的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)與程序之間相互獨(dú)立。,例如：要建立學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包含學(xué)生(學(xué)號(hào)、姓名、性別、系別、年齡)、課程(課程號(hào)、課程名)、成績(jī)(學(xué)號(hào)、課程號(hào)、成績(jī))等數(shù)據(jù)，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)文件。若采用文件處理方式，因?yàn)椴煌募涗浿g無(wú)聯(lián)系，要想查找某個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、所選課程的名稱和成績(jī)，必須編寫(xiě)程序來(lái)

4、實(shí)現(xiàn)。而采用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，上述查詢則非常容易。,1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),1. 數(shù)據(jù)：是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象。 從計(jì)算機(jī)的角度看，數(shù)據(jù)泛指那些可以被計(jì)算機(jī)接受并能夠被計(jì)算機(jī)處理的符號(hào)，數(shù)字、文字、 圖形、圖像、音頻、視頻等都是數(shù)據(jù)。,2. 數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)：是儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是以文件的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的，它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)操作的對(duì)象和結(jié)果。,數(shù)據(jù)庫(kù),3. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)：是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的幫助用戶建立、使用和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理軟件。,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)：是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后構(gòu)成的系統(tǒng)。由五部分組成：數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及相關(guān)軟

5、件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)和用戶構(gòu)成。,數(shù)據(jù)庫(kù)描述由三級(jí)抽象模式組成：邏輯模式、物理模式和外模式。,(1) 邏輯模式：介于物理模式與外模式之間，描述存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有關(guān)系，是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的總體描述。,例如：,教師,教研室,系,學(xué)院,學(xué)院教師數(shù)據(jù)庫(kù),(2) 物理模式(內(nèi)模式)：描述邏輯模式中的關(guān)系在磁盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備上是如何實(shí)際存儲(chǔ)的。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中只有一個(gè)物理模式。物理模式是針對(duì)計(jì)算機(jī)的，用戶可不必關(guān)心。,外模式(用戶模式)：對(duì)應(yīng)于用戶級(jí)，是某個(gè)或某幾個(gè)用戶所看到的數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)視圖，一個(gè)邏輯模型可以產(chǎn)生若干個(gè)外模式。,例如：,教師,教研室,系,學(xué)院,外模式1,外模式2,

6、多種模式,邏輯模式,DBMS中的抽象級(jí)別：,說(shuō)明：邏輯模式與外模式是一對(duì)多的關(guān)系；邏輯模式與物理模式是一對(duì)一的關(guān)系。,1.3數(shù)據(jù)模型,日常生活中的模型有很多，一張地圖，一組建筑設(shè)計(jì)沙盤(pán)，一架精致的航模飛機(jī)都是具體的模型。 數(shù)據(jù)模型也是一種模型，作為數(shù)據(jù)庫(kù)不僅要反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，而且要反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。表述這種聯(lián)系的方法就是數(shù)據(jù)模型。任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。,數(shù)據(jù)模型包含兩大類：, 概念模型 它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。 邏輯模型和物理模型 . 邏輯模型主要包括層次、網(wǎng)狀、關(guān)系、面向?qū)ο竽Ｐ秃蛯?duì)象關(guān)系模型等。是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模；

7、. 物理模型是描述數(shù)據(jù)在磁盤(pán)或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法，一般用戶可不需考慮物理模型的細(xì)節(jié)。,數(shù)據(jù)模型的組成，包含三方面的內(nèi)容： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要描述數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容、數(shù)據(jù)間的聯(lián)系等。 數(shù)據(jù)操作 如數(shù)據(jù)的檢索、插入、刪除和修改等。 數(shù)據(jù)約束 如在學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)中，學(xué)生的年齡不得超過(guò)40歲。,層次模型：,通過(guò)從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，主要特征：(1) 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，該結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；(2) 根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。這種父子之間的聯(lián)系這使得該模型只能處理一對(duì)多的聯(lián)系。,學(xué)校-學(xué)院-教研室層次模型,網(wǎng)狀模型：,層次模型是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例，網(wǎng)狀模型是層次模型的擴(kuò)展

8、，其主要特征：(1) 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親 ；(2) 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。該模型可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多和多對(duì)多的聯(lián)系。,學(xué)生宿舍-系-學(xué)生-教研室-教師網(wǎng)狀模型,關(guān)系模型：,現(xiàn)在主流數(shù)據(jù)庫(kù)大都是基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。關(guān)系模型用二維表表示事物間的聯(lián)系，其主要特征是：關(guān)系中每一數(shù)據(jù)項(xiàng)不可再分；每一列是同屬性的；每一行由一個(gè)事物的諸多屬性構(gòu)成。,學(xué)生關(guān)系數(shù)據(jù)模型,面向?qū)ο竽Ｐ秃蛯?duì)象-關(guān)系模型,出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，該類模型相對(duì)比較復(fù)雜，尚未達(dá)到關(guān)系模型的普及程度。,綜合上述，數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，數(shù)據(jù)模型的好壞直接影響數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。 層次模型和網(wǎng)狀模型屬早期模型，已逐漸淡出市場(chǎng)，目前流行的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件大多使用關(guān)系模型。面向?qū)ο竽Ｐ蛣t是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。,數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)：是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心部分，是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。,幾個(gè)概念小結(jié):,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)：包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶等。,數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)：是管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件的集合，是用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。,數(shù)據(jù)(Data)：是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象。,五種模型： 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ?對(duì)象關(guān)系模型,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式 ： 外模式 邏輯模式 物理模式,思考？,有一個(gè)“學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)”，是用VB和