数据库及其应用

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1、第一章数据库基础知识1.1数据库的基本概念：1.1.1数据库技术的发展1、人工管理阶段的特点（20C50Y以前）：(1)数据不保存(2)没有专用软件对数据进行管理(3)只有程序的概念，没有文件的概念(4)数据面向程序2、文件系统阶段的特点与缺陷（20C50Y-60Y)：(1)数据以文件的形式可长期保存在磁盘上；(2)数据的逻辑结构与物理结构有了区别(3)文件组织呈现多样化(4)数据不再属于某个特定程序，可以重复使用。（5）对数据的操作以记录为单位。其缺陷是：文件是面向特定用途组织的，而程序是根据文件设计出来的，其相互依存，缺乏

2、灵活性和通用性；数据冗余性、数据不一致性；文件之间缺乏联系，不能反映现实世界事物之间的内在联系3数据库系统阶段（20C70Y后）：数据结构优化；数据共享；数据冗余小；有较高的数据独立性；为用户提供了使用方便的用户接口；增加了系统的灵活性。1.1.2数据库的基本术语1数据库（DataBaseDB）是长期存储在计算机内的、有组织的、统一管理的相关数据的集合2数据库管理系统(DataBaseManagemengtSystemDBMS)DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建

3、立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型等。3数据库系统(DataBaseSystemDBS)是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。4数据库技术：是研究数据库结构、存储、管理和使用的一门软件学科。使用数据库的基本方式是通过某种高级语言加上DBMS提供的数据操作语言编写应用程序来实现的。1.2数据描述1.2.1概念设计中的数据描述1实体（Entity）客观存在并相互可以相互区别的任

4、何事物。可以是具体的或抽象的对象2实体集（EntitySet）性质相同的同类实体的集合3属性（Attribute）实体的特性,每个属性都有一个值域。4实体标识符（Identifer）能唯一标识实体的属性(集)1.2.2逻辑设计中的数据描述数据库逻辑设计是指从概念设计得到的数据库概念出发来设计数据库的逻辑结构，即实现数据存取的表达方式和方法。1字段（Field）标记实体属性的命名单位。它是可以命名的最小信息单位。2记录(Record)字段的有序集合。可以定义一个完整地描述一个实体的字段集合3文件(File)同类记录的集合，是用来

5、描述试题集的4关键码(Key)能惟一标识文件中每个记录的字段在数据库中，每个概念都有类型和值之分。类型是概念的内涵，而值是概念的外延。数据管理软件是功能之一是逻辑数据与物理数据的相互转化。1.2.3数据联系的描述1连续：是指实体之间的关系。与一个联系有关的试题集的个数，称为联系的元数2二元联系的三种类型（1）一对一联系(1:1)如果实体集A中的每个实体最多只能和实体集B中的一个实体有联系，反之亦然，则实体集A对B的联系称为“一对一联系”(2)一对多联系（1：N）如果实体集A中每个实体与实体集B中任意个（零个或多个）实体有联系，

6、而B中每个实体至多和A中的一个实体有联系，那么A对B的联系是“一对多联系(3)多对多联系（M:N）如果实体集A中每个实体与实体集B中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么A对B的联系是“多对多联系”1.3数据模型数据模型是客观事物及其联系的数据描述，亦数据模型表达了数据库中数据的组织形式及数据的代表意义。1.3.1数据库的三级组织结构（20C70Y美国国家标准化委员会ANSI据数据抽象的级别定义四个模型）三个层次有（用数据库定义语言DDL来定义）：概念模型：用来表达用户需求观点的数据库全局逻辑结构的模型逻辑模型：表达计

7、算机实现观点的数据库全局逻辑结构的模型内部模型：迎来表达数据库物理结构的模型数据库的数据结构分成了三个层次：外部模型、逻辑模型和内部模型。1.3.2数据抽象的过程(也就是数据库设计的过程)：根据用户需求，设计数据库的概念模型，是一个综合不同用户数据需求的过程；根据转换规则，把概念模型转换成数据库的逻辑模型，是转换的步骤；根据用户的业务特点，设计不同的外部模型给程序员使用；根据逻辑模型设计去内部模型。第1步是概念设计，第2、3步是逻辑设计，第4步是物理设计1.3.3概念模型的特点及其设计1特点：①其表达的是数据库的整体逻辑，它是

8、企业管理人员对整个企业数据组织的全面概述②是从用户需求的观点出发对数据建模的③其与硬件和软件无关，因此软硬件变化不会影响概念模型的设计④是数据库设计人员与用户之间进行交流的工具2设计：用实体联系模型（EntityRelationshipER）来表示概念模型。是以实体图来表示实