數(shù)據(jù)庫(kù)概論17322

1、1第1章數(shù)據(jù)庫(kù)概論數(shù)據(jù)庫(kù)概論1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)信息（信息（Infmation）是客觀世界在人們頭腦中的反映，是客觀事物的表征，是可以傳播和加以利用的一種知識(shí)。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是信息的載體，是對(duì)客觀存在實(shí)體的一種記載和描述，是描述事物的符號(hào)記錄。數(shù)據(jù)有“型”和“值”之分，“型”指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，“值”為“型”的具體賦值。數(shù)

2、據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(DataBase)是指存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)器上的、結(jié)構(gòu)化的相關(guān)數(shù)據(jù)集合。以數(shù)據(jù)模型描述，具有可控冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，可為多用戶所共享。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DataBaseSystem)指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心軟件之一它提供數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)建立和維護(hù)以及通信等功能，并能

3、保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。1.1.2數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展概況數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展概況人工管理人工管理(20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代)文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)(20世紀(jì)世紀(jì)50年代后期至年代后期至60年代中后期年代中后期)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(60年代后期開(kāi)始年代后期開(kāi)始)最新數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展最新數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展(分布式數(shù)據(jù)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)、工程數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)挖掘)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、

4、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)是按照數(shù)據(jù)模型進(jìn)行組織，記錄的數(shù)據(jù)不僅描述數(shù)據(jù)本身，同時(shí)描述了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。2、數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)可控冗余、數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)可控冗余數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是面向整個(gè)系統(tǒng)，可為所有訪問(wèn)系統(tǒng)的用戶所共享。在理論上可以消除冗余，但在實(shí)際中為方便使用，允許部分冗余存在，這種冗余由數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者所控制。3、具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)通過(guò)映像，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序?qū)?shù)

5、據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間較高的獨(dú)立性。4、增強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護(hù)、增強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，同時(shí)為用戶的數(shù)據(jù)操作提供了方便的用戶接口。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)加入了安全保密機(jī)制，防止對(duì)數(shù)據(jù)的非法存取。由于實(shí)行集中控制，有利于控制數(shù)據(jù)的完整性。1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指引進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是由有關(guān)的硬件、軟

6、件、數(shù)據(jù)和人員這4個(gè)部分組合而形成的，為用戶提供信息服務(wù)的系統(tǒng)。3施監(jiān)督的“安全性檢查”；數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能；對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行情況的監(jiān)控和報(bào)告等。數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典用來(lái)存放對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式所作的定義描述數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用和操作都要通過(guò)查閱數(shù)據(jù)字典來(lái)進(jìn)行。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有層次、網(wǎng)狀、關(guān)系和對(duì)象關(guān)系等多種數(shù)據(jù)模型。一種DBMS只能支持一種模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。目前常用的都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RDBMS)及面向?qū)ο箨P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBM

7、S)1.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3.1信息的三種世界信息的三種世界現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界(客觀事物及聯(lián)系客觀事物及聯(lián)系)、信息世界信息世界(概念模型概念模型)、計(jì)算機(jī)世界、計(jì)算機(jī)世界(數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型)1.3.2概念模型概念模型實(shí)體的描述實(shí)體的描述實(shí)體：實(shí)體：客觀存在的并可相互區(qū)別的任何事物。實(shí)體是構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)的基本元素。實(shí)體可以是人，也可以是物；可以是實(shí)際對(duì)象，也可以是概念；可以是事物本身，也可以是事物之間的聯(lián)系。屬性：屬性：實(shí)體所代表的某特定

8、事物所具有的某方面的特征。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。屬性是相對(duì)實(shí)體而言，是實(shí)體所具有的特性。例如把人作為一個(gè)實(shí)體，在人事檔案中，用姓名、部門(mén)、性別、籍貫、出生日期、婚否、基本工資、住址等幾個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)人的特征。型和值型和值實(shí)體與屬性有型與值之分，型是指結(jié)構(gòu)或框架，值是指在結(jié)構(gòu)約束下的具體取值。每個(gè)屬性都有值，每個(gè)屬性值都有一定的變化范圍，稱為屬性值的“域”。實(shí)體集和實(shí)體型實(shí)體集和實(shí)體型字段值的集合就可以表示一個(gè)實(shí)體，而屬性的集合可

9、以表示一種實(shí)體的類型，即為實(shí)體型。同類型的實(shí)體集合，即為實(shí)體集。例如在數(shù)據(jù)庫(kù)的表文件中每一條記錄表示一個(gè)實(shí)體；在教師實(shí)體集中，(0986，吳偉，男，551206，教授)表示教工名冊(cè)中的一個(gè)具體人。實(shí)體間聯(lián)系的含義及類型實(shí)體間聯(lián)系的含義及類型在現(xiàn)實(shí)世界中，事物與事物之間總是有關(guān)聯(lián)的，實(shí)體之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系被稱為聯(lián)系。例如：一個(gè)讀者可以借閱若干本圖書(shū)；同一本書(shū)可以相繼被幾個(gè)讀者借閱。實(shí)體間的聯(lián)系的種類是指一個(gè)實(shí)體型中可能出現(xiàn)的每一個(gè)實(shí)體與另一個(gè)

10、實(shí)體型中多少個(gè)具體實(shí)體存在聯(lián)系，兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系可分為三種模型：“一對(duì)一”的聯(lián)系，“一對(duì)多”的聯(lián)系，“多對(duì)多”的聯(lián)系。概念模型的表示方法：概念模型的表示方法：ER圖在ER模型中:矩形：矩形：表示實(shí)體型；橢圓形：橢圓形：表示屬性；菱形：菱形：表示實(shí)體型之間的聯(lián)系。1.3.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)用來(lái)表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的方法。將實(shí)體間的聯(lián)系經(jīng)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，用一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示出來(lái)，就得到了數(shù)據(jù)模型。一個(gè)具體的數(shù)據(jù)