数据库系统概论和关系运算

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1、第一讲数据库系统概论和关系运算1．1数据处理技术发展经历一、几个概念：数据：是人们描述客观事物及其活动的抽象符号表示，是人们相互之间进行思想文化交流的工具，随着人们的的种族和文化背景的不同，所使用的数据也不同。数据可以为声音和文字，也可以为图形、绘画、图象。数据处理：是对数据进行加工的过程，对数据进行的查询、统计、分类、修改、变换等运算都属于加工。1．1数据处理技术发展经历二、数据处理技术的发展1、人工管理阶段：特点：（1）数据不进行保存。（2）没有专门的数据管理软件（3）数据面向应用（4）只有程序的概念，基本上没有文件的概念。2、文件系统阶段：特

2、点：（1）数据可以长期保存在磁盘上。（2）文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。（3）数据冗余大。（4）文件之间缺乏联系，相互孤立，仍然不能反映现实世界各种事物之间错综复杂的联系。3、数据库系统阶段：特点：（1）数据的结构化。（2）数据的共享性好。（3）数据独立性好（4）数据的存取粒度小（5）数据库管理系统对数据进行统一的管理和控制。确保数据的完整性、安全性、并发控制、数据库的恢复。为用户提供友好的接口。具体介绍如下：1．1数据处理技术发展经历数据结构化。在这个阶段，一个数据库通常用来保存一个单位、部门、公司、行业等的全部数据，这些数据按性质和特

3、征被划分为若干个不同的文件，每个文件都是整个数据库中的一个有机组成部分，文件之间是相互联系的，所有文件之间的联系构成了数据库结构。数据共享。在这个阶段，数据库的组织是针对整个单位，而不是每个部门，整个应用中的一种性质的数据尽量只出现在一个数据文件中，其他文件通过使用公共数据项与之连接，这样就提高了数据的共享度，减少了数据重复和冗余。1．1数据处理技术发展经历数据独立性。在这个阶段，数据库是根据某个单位的综合应用而建立的信息仓库，是通过专门的数据库管理系统软件实施管理的，用户只需要知道数据库的结构以及每个文件中的记录结构和内容，不需要关心文件中记录的

4、具体存储格式和存取方法，这些都交给DBMS去完成，而DBMS又把数据的具体存储位置和存取路径交给操作系统去完成。利用数据库设计程序时，只需要告诉数据库做什么，不需要告诉怎么做。就是说，用户只需要按名存取数据并处理，不需要给出数据的物理存储特性，这些都由DBMS和OS自动完成。数据粒度小。在这个阶段，最小存取粒度（单位）不是记录而是记录中的数据项，每次可以存取一个记录中的一个或多个数据项，也可以同时存取若干个或全部就中的同一个或多个数据项。1．1数据处理技术发展经历独立的数据操作界面。在这个阶段，数据库的使用可以既可以在程序中实现，也可以在独立的数据

5、操作界面中实现，并且后者是经常和主要的使用方式。在独立的数据操作界面中使用数据库是一种命令或视图交互方式，通过一条简单的操作命令或点击菜单（图标）操作就可以轻易地实现对数据库访问和处理的任何一种操作，并且其操作结果能够被立即显示出来。由DBMS统一管理DBMS除了配合操作系统按照用户的要求存取数据库中的数据外，主要还有以下四个管理功能：安全性控制一致性控制并发性控制数据恢复1．1数据处理技术发展经历4、分布式数据库管理阶段分布式数据库系统是数据库技术、通信技术和网络技术相结合的产物。分布式数据库系统通过计算机网络和通信线路可以把分布在不同地域的局部

6、数据库系统连接和统一起来。分布式数据库系统既支持客户的局部应用，又支持客户的全局应用。具体地说，客户既可以访问与之连接的本地数据库，又可以自动访问到不存在于本地数据库而在分布式数据库系统内存在的外地数据库中的数据。对于系统内重要数据，可以在不同地点存储多个副本，当本地的局部数据库系统发生故障时，可以自动到外地数据库系统中存取副本数据，从而提高了整个数据库系统的可靠性和稳定性。分布式数据库系统的优点：可靠性高，地域范围广，数据量大，客户数多。缺点：数据冗余，系统复杂1．2概念数据库只考虑数据本身的结构以及相互间的自然联系，是人们对现实世界的认识和抽象

7、，不考虑在计算机上的具体实现的数据结构形式被称为概念数据模型。一、实体联系模型（ER模型）的有关概念实体：是现实世界中存在的可以相互区别的事物或活动的抽象（数据描述）。通常称事物或活动为实体。实体集：是指同一类实体的集合。实体型：是对同类实体的共有特征的抽象定义。例如：人的姓名、年龄等特征就是实体型。实体值：就是符合实体型定义的具体实体。1．2概念数据库联系：指实体之间的相互关系，它通常表示一种活动。联系集：是同一类联系的集合。联系型：是指对同类联系的共有特征的抽象定义。属性：是描述实体或联系中的一种特征，一个实体或联系通常具有多个特征，需要多个相

8、应属性来描述。码：或称键，是实体间相互区别的一种唯一标识。主属性：作为码的属性。非主属性：不是码的属性。域：实体中相应属性