数据库chapter1

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1、第1章数据库技术基础本章从数据库基本概念与知识出发，介绍数据库技术的产生与发展、数据库系统的组成、数据库管理系统的功能、数据库系统的分级结构及数据模型。１畅１数据库基本概念在系统地介绍数据库系统和数据库相关技术之前，本节首先介绍一些数据库最常用的术语和基本概念。1畅1畅1信息、数据与数据处理信息与数据是数据库中常用的术语，它们既有区别，又有密切的联系。１畅信息人们到处在谈论信息（Information），人们越来越多地听到信息这个词汇。所谓信息，就是对客观事物的反映，从本质上看信息是对社会、自然界的事物特征、现象、本质及规律的描述。信息所描述的内容能够通过某种载体，如符号、声音、文字、图形

2、、图像等来表征和传播。信息具有可感知、可存储、可加工、可传递和可再生等属性。２畅数据数据（Data）是描述现实世界事物的符号记录，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。对于计算机科学而言，数据的含义极其广泛，如数字、文字、图形、图像、声音等都可以通过编码而归之于数据的范畴。３畅信息与数据的关联信息与数据密切关联。信息是指经过加工处理并可以对人类客观行为产生影响的数据表现形式。任何事物的属性都是可以通过数据来表示的。数据是信息的符号表示，是信息的具体表现形式，或称载体；信息是数据的内涵，是数据的语义解释。·１·华中科技大学管理学院４畅信息处理的基本环节将原始信

3、息表示成源数据，然后对源数据进行处理而抽取或推导出新的数据，即结果数据。信息处理的基本环节主要包括信息的收集、信息的输入、信息的加工、信息的输出、信息的存储和传输，其中信息加工是信息处理的核心。５畅数据处理与数据管理数据处理是指对数据进行分类、收集、组织、存储，进而从已有数据出发，抽取或推导出新的数据，这些数据表示了新的信息。数据管理是指数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作，这部分操作是数据处理业务的基本环节，而且是任何数据处理业务中必不可少的共有部分。对数据管理部分，应研制出一个通用、高效而又使用方便的管理软件，把数据有效地管理起来，以便最大限度地减轻程序员的负担；至于处

4、理业务中的加工计算，因不同业务各不同的要求，要靠程序员根据业务情况编写应用程序来加以解决。所以，数据处理是与数据管理相联系的，数据管理技术的优劣，将直接影响处理的效率。数据库技术正是瞄准这一目标研究、发展并完善起来的专门技术。1畅1畅2数据管理技术的发展与数据库技术的产生数据管理技术的发展可以大体归为三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段和数据库管理系统阶段，如图１畅１所示。１畅人工管理阶段人工管理阶段（２０世纪５０年代中期以前）的计算机主要用于科学计算。外部存储器只有磁带、卡片和纸图１畅１数据管理带等，还没有磁盘等直接存取存储设备。软件只有汇编技术的发展阶段语言，尚无数据管理方面的软件。数

5、据处理方式基本是批处理。这个阶段有如下特点，如图１畅２所示。（１）计算机系统不提供对用户数据的管理功能用户编制程序时，必须全面考虑好相关的数据，包括数据的定义、存储结构及存取方法等。程序和数据是一个不可分割的整体。数据脱离了程序就无任何存在的价值，数据无独立性。（２）数据不能共享不同的程序均有各自的数据，这些数据对不同的程序通常是不相同的，不可共享；即使不同的程序使用了相同的一组数据，这些数据也不能共享，程序中仍·２·华中科技大学管理学院图１畅２数据管理的人工管理阶段然需要各自加入这组数据。数据的不可共享性导致了程序与程序之间存在大量的重复数据，浪费了存储空间。（３）不单独保存数据基于数据

6、与程序是一个整体，数据只为本程序所使用，数据只有与相应的程序一起保存才有价值，否则就毫无用处。所以，所有程序的数据均不单独保存。２畅文件系统阶段文件系统阶段（２０世纪５０年代后期至６０年代中期）的计算机不仅用于科学计算，还应用在信息管理方面。随着数据量的增加，数据的存储、检索和维护问题成为紧迫的需要，数据结构和数据管理技术迅速发展起来。此时，外部存储器已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。软件领域出现了操作系统和高级软件。操作系统中的文件系统是专门管理外存的数据管理软件，文件是操作系统管理的重要资源之一。数据处理方式有批处理，也有联机实时处理。文件系统阶段是数据管理技术发展中的一个重要阶段。

7、在这一阶段中，得到充分发展的数据结构和算法丰富了计算机科学，为数据管理技术的进一步发展打下了基础，成为计算机软件科学的重要基础。如图１畅３所示，这个阶段有如下特点。图１畅３数据管理的文件系统阶段·３·华中科技大学管理学院（１）数据可以长期保存由于计算机的应用转向信息管理，数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上，而且可以对文件进行大量的查询、修改和插入等操作。（２）数据的逻辑结构与物理结构有了区别，但比较简单程序