第01章数据库概论ppt课件.ppt

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1、第1章数据库概论数据库是现代社会数据管理的工具。数据管理由来已久，数据管理也无处不在。因此数据库已经成为当今社会的重要基础设施。本章概括介绍与数据库相关的基础知识，使读者了解数据管理及其发展过程、数据库的特征、数据模型基础、数据库的三层体系结构、数据库管理系统的功能以及数据库系统的组成等。本章主要内容数据管理及其发展过程数据库系统的组成及特点数据模型数据库的三层体系结构数据库管理系统的功能事务的概念及性质数据库设计数据库技术的研究和应用领域1.1数据管理及其发展过程人工管理阶段(50年代中期以前)文

2、件系统阶段(50年代后期~60年代中期)数据库系统阶段(60年代后期开始)高级数据库阶段背景：从硬件看，外存只有磁带、卡片、纸带，没有磁盘。从软件看，没有操作系统，没有管理数据的软件。人工阶段的特点：数据不保存没有软件系统对数据进行管理只有程序的概念，没有文件的概念一组数据对应一个程序，数据是面向程序的存在大量的重复数据，及数据冗余大人工阶段应用程序1应用程序2应用程序n…数据集n数据集2数据集1…应用程序1文件1应用程序2文件2……应用程序n文件n文件系统文件系统阶段背景：不仅用于科学计算，而且大

3、量用于管理。有了像磁盘这样的直接存取存储设备。操作系统中已经有了专门的管理数据软件——文件系统。文件系统阶段数据管理的特点数据可长期保留在磁盘上，可经常对文件进行查询、修改、插入、删除等操作。有软件（文件系统）对数据进行管理，程序和数据有了一定的独立性（数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用）。文件的形式多样化。数据的存取基本上以记录为单位。文件系统的缺陷数据冗余大数据不一致性程序和数据之间的独立性差数据联系弱数据库系统阶段…应用程序1应用程序2应用程序nDBMS数据库1968年研制成功、1969

4、年形成产品的美国IBM公司的数据库管理系统IMS（InformationManagementSystem）的问世，该系统支持的是层次数据模型。美国数据系统语言协会CODASYL（ConferenceOnDAtaSYstemLanguage）下属的数据库任务组DBTG（DataBaseTaskGroup）对数据库方法进行了系统的研究，在20世纪60年代末和70年代初发表了若干个报告（称为DBTG报告），该报告建立了数据库技术的很多概念、方法和技术。DBTG所提议的方法是基于网状数据模型的。从1970年

5、起，IBM的研究员E.F.Codd发表了一系列的论文，提出了数据库的关系模型，开创了数据库关系方法和关系数据理论的研究，为关系数据库的发展和理论研究奠定了基础。标志着数据库技术诞生的三个事件高级数据库阶段又经过30年的发展，数据库不仅仅可以管理一般数据，还可以管理对象数据，可以进行知识管理等。把基于新技术的数据库应用（如分布式数据库、面向对象数据库等）称作高级数据库系统阶段。1.2数据库系统的特点数据库是相互关联的数据的集合数据库用综合的方法组织数据，保证尽可能高的访问效率数据库具有较小的数据冗余，

6、可供多个用户共享数据库具有较高的数据独立性数据库可以最大限度地保证数据完整性数据库具有安全控制机制,能够保证数据的安全、可靠数据库允许并发地使用，能有效、及时地处理数据，并能保证数据的一致性相互关联的数据的集合数据库中的数据不是孤立的，数据与数据之间是相互关联的。也就是说，在数据库中不仅要能够表示数据本身，还要能够表示数据与数据之间的联系。学生课程学生与课程之间的联系用综合的方法组织数据数据库能够根据不同的需要按不同的方法组织数据顺序索引聚簇低冗余与数据共享数据库中的数据可以共享但是是可控制、受约束

7、的教务文件后勤文件……学生基本情况冗余！冗余带来什么问题？低冗余与数据共享数据库中的数据可以共享但是是可控制、受约束的物理存储逻辑存储数据具有较高的独立性数据独立性是指数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖、彼此独立的特性。可以保证数据的正确性保证数据正确的特性在数据库中称之为数据完整性。考试成绩899保证数据的安全、可靠数据库技术要能够保证数据库中的数据是安全、可靠的。有效地防止数据库中的数据被非法使用或非法修改数据遭到破坏时能立刻将数据完全恢复主动安全被动安全安全机制备份恢复数据可以并发使用并

8、能同时保证数据的一致性在多个用户同时使用数据库时，能够保证不产生冲突和矛盾，保证数据的一致性和正确性。500元500+300=800500-200=300300元800元500元500元？并发应用1.3数据模型初步数据库中不仅存储数据本身，还要存储数据与数据之间的联系，这种数据和联系是需要描述和定义的，数据模型正是完成此项任务的。1.3.1概念数据模型描述现实世界的数据模型称为概念模型或概念数据模型。支持概念模型的最常用方法——E-R方法E-R方法主要有3个要素：实体