第2章 数据库技术基础ppt课件.ppt

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1、第二章数据库技术基础内容提要数据库技术的发展数据库系统几个重要的概念数据库系统的结构是三级模式结构概念模型数据模型数据库设计方法本章知识点掌握数据库技术发展的三个阶段熟悉数据库系统的三级模式结构掌握数据库系统的概念掌握概念模型的基本概念和方法掌握数据模型的基本概念和方法知道数据库设计的步骤和方法2.1数据管理技术的发展随着计算机硬件和软件的发展，数据库技术也不断地发展。数据管理技术的发展经历了以下三个阶段：手工管理数据阶段、文件系统阶段和数据库管理系统阶段。2.1.1手工管理数据阶段这一阶段（20世纪50年代中期

2、前），计算机主要用于科学计算。由于计算机技术还很落后，外部存储器只有磁带、卡片和纸带等，还没有磁盘等可以直接存取的存储设备。软件只有汇编语言，还没有必要的操作系统和数据库管理方面的软件。数据处理方式是批处理。这个阶段的数据管理有如下几个特点：1、数据缺乏独立性2、数据不能共享3、数据不能保存2.1.2文件系统管理数据的特点及缺陷20世纪50年代后期至60年代中期，计算机不仅用于科学计算，并开始应用在信息管理方面。随着数据量的增加，数据的存储、检索和维护等问题需要更有效的解决办法，数据结构和数据管理技术迅速发展起来

3、。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。一、文件系统管理阶段数据的管理特点文件系统管理阶段数据的管理主要有以下4个特点：1、数据管理由文件管理系统完成2、数据可长期保存3、文件形式多样化4、数据存储以记录为单位二、文件管理系统在数据管理上的缺点文件管理系统在数据管理上的缺点主要有以下两个方面：1、数据独立性差:数据不再属于某个特定的程序，可以重

4、复使用，即数据面向应用。2、数据冗余度大、数据不一致性：同样的数据在文件中重复存储，更新时同样的数据在不同的文件中不一样2.1.3数据库系统管理阶段数据管理的特点60年代后期，计算机应用于管理的规模更加庞大，应用也越来越广泛，数据量越来越大，数据共享的要求也越来越强；出现了内存大、运行速度快的主机和大容量的硬盘；计算机的硬件价格在下降，软件价格在上升，编写和维护计算机软件所需的成本也相对增加。因此，文件系统的数据管理方法已经无法适应新的情况，由此引入了数据库管理系统。数据库系统克服了文件系统的缺陷，提供了对数据更

5、高级、更有效的管理。数据库管理系统阶段的数据管理具有以下特点：1、数据结构化2、数据共享3、减少了数据冗余4、有较高的数据独立性5、用户接口6、数据库系统提供了数据控制功能2.1.4数据库技术发展历程和研究方向1、数据库技术的发展历程数据库技术最初产生于20世纪60年代中期，至60年代末和70年代初。随着计算机管理数据的规模越来越大应用越来越广泛，数据库技术也在不断地发展和提高，先后经历了三代数据库系统。2、数据库技术的发展趋势由于数据库应用领域的不断扩大，数据库技术不仅应用在数据的管理系统中，而且已经开始应用到

6、工程项目设计、多媒体数据处理、工业自动化控制和计算机辅助设计等新的应用领域中。2.1.1数据库的基本概念1、数据（Data）数值数据：0~9组成的可运算的数字字符型数据：不参与运算的数字、字母、符号、汉字其他类型数据：图形、图像、声音2、数据库（DataBase，简称DB）：存储在计算机的存储器上结构化的数据的集合。2.2.2数据库管理及应用系统1、数据库管理系统（DataBaseManagesystem，简称DBMS）:是指位于操作系统与用户之间的数据管理软件。2.2数据库系统数据库管理系统的组成：（1）数据定

7、义功能：供用户对整个数据库中的数据进行各种逻辑和物理组织结构描述。（2）数据操纵功能：供用户对数据库中的数据按照其定义逻辑组织结构进行各种操作，如插入、删除、修改和查询等。（3）数据库程序的运行管理功能：存储控制、完整性约束条件的检查与执行、数据库内部维护等。2、数据库应用系统2.2.3数据库系统数据库系统（DataBasesystem,简称DBS），它是指引入数据库技术后的计算机系统。由5部分组成：计算机系统（硬件）、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统、数据库管理员和用户。数据库管理系统数据库硬件数据库应用

8、系统最终用户专业用户数据库管理员2.2.4数据库系统的三级模式结构从数据库管理系统的角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，它们是模式（概念模式或逻辑模式）、外模式（子模式或用户模式）、内模式（存储模式或物理模式）。1.三级模式结构（1）模式（Schema）：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，一个数据库只有一个模式，定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，而且要定义数