数据库基础知识教学课程

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第一章,数据库基础知识,课程性,质,质与设,置,置目的,性质,计算机,教,教育的,重,重要课,程,程,计算机,与,与信息,类,类专业,的,的一门,专,专业基,础,础课,数据库,技,技术是,计,计算机,软,软件学,科,科的重,要,要分支,应用领,域,域广大,目的,掌握基,本,本原理,和,和方法,掌握数,据,据库结,构,构设计,和,和数据,库,库应用,系,系统开,发,发方法,能应用,现,现有数,据,据库管,理,理软件,和,和软件,开,开发工,具,具,课程特,点,点,理论性,关系运,算,算理论,模式设,计,计理论,目,目的,实用性,SQL,语,语言,数据库,设,设计,可操作,性,性,课程学,习,习方法,理论学,习,习,掌握基,本,本概念,，,，多看,例,例题，,多,多做习,题,题,理论指,导,导实践,，,，实践,提,提高认,识,识,重视数,据,据库设,计,计,实践学,习,习,勤思考,，,，多动,手,手,重视上,机,机实习,环,环节,目标,数据库,系,系统有,关,关的基,本,本概念,数据库,的,的发展,历,历史,数据模,型,型(DataModels),数据库,系,系统的,三,三级模,式,式及二,级,级映象,数据库,系,系统,数据库,系,系统概,述,述,数据库,的,的地位,数据库,技,技术产,生,生于六,十,十年代,末,末，是,数,数据管,理,理的最,新,新技术,，,，是计,算,算机科,学,学的重,要,要分支,数据库,技,技术是,信,信息系,统,统的核,心,心和基,础,础，它,的,的出现,极,极大地,促,促进了,计,计算机,应,应用向,各,各行各,业,业的渗,透,透,数据库,的,的建设,规,规模、,数,数据库,信,信息量,的,的大小,和,和使用,频,频度已,成,成为衡,量,量一个,国,国家信,息,息化程,度,度的重,要,要标志,基本概,念,念,数据（Data）,数据库,（,（Database）,数据库,管,管理系,统,统(DBMS,),),数据库,系,系统(DBS,),),数据,数据（Data）是描述事,物,物的符,号,号记录,，,，是数,据,据库系,统,统研究,和,和处理,的,的对象,。,。,数据的,特,特点：文字,、,、图形,、,、图像,、,、声音,、,、学生,档,档案记,录,录等,数据的,种,种类：文字,、,、图形,、,、图像,、,、声音,等,等。,数据的,特,特点：收集,、,、存储,、,、加工,和,和传播,数据库,数据库,的,的定义,数据库,(,(Database,简称DB),是,是长期,储,储存在,计,计算机,内,内、有,组,组 织,的,的、可,共,共享的,大,大量数,据,据集合,数据库,的,的特征,数据按,一,一定的,数,数据模,型,型组织,、,、描述,和,和储存,可为各,种,种用户,共,共享,冗余度,较,较小,数据独,立,立性较,高,高,易扩展,数据库,管,管理系,统,统,数据库,管,管理系,统,统：,数据库,管,管理系,统,统（DataBaseManagement System,简,简称DBMS,）,）是一,类,类位于,用,用户与,操,操作系,统,统之间,，,，帮助,用,用户有,效,效地组,织,织和存,储,储数据,、,、高效,获,获取有,用,用信息,的,的一层,计,计算机,系,系统软,件,件。,主要功,能,能：,数据定,义,义,数据操,纵,纵,数据控,制,制,数据查,询,询,用户是,用,用DML还是DDL,完,完成下,列,列任务,？,？,a.定,义,义目录,表,表,b.输,入,入一个,新,新员工,的,的信息,数据库,系,系统,数据库,系,系统（DataBaseSystem,简称DBS,）,）是指,在,在引入,数,数据库,后,后的计,算,算机系,统,统。,用户,用户,用户,应用系统,应用开发工具,数据库管理系统,操作系统,数据库,数据库管理员,数据库系统,（,DBS）,人员,软件,硬件平,台,台及数,据,据库,应用程,序,序员,数据管,理,理技术,的,的产生,和,和发展,什么是,数,数据管,理,理,对数据,进,进行分,类,类、组,织,织、编,码,码、存,储,储、检,索,索和维,护,护,是数据,处,处理的,中,中心问,题,题,数据管,理,理技术,的,的发展,过,过程,人工管,理,理阶段,(,(40,年,年代中,-,-50年代,中,中),文件系,统,统阶段,(,(50,年,年代末,-,-60年代,中,中),数据库,系,系统阶,段,段(60年代,末,末-,现,现在),数据管,理,理技术,的,的发展,动,动力,应用需,求,求的推,动,动,计算机,硬,硬件的,发,发展,计算机,软,软件的,发,发展,人工管,理,理阶段,时间：20世,纪,纪50,年,年代中,期,期以前,背景,应用需,求,求：科,学,学计算,硬件水,平,平：外,存,存只有,卡,卡片,纸,纸带,磁,磁带，,无,无直接,存,存取存,储,储设备,软件水,平,平：汇,编,编语言,，,，没有,操,操作系,统,统,处理方,式,式：批,处,处理,人工管,理,理阶段,特点:,数据不,保,保存,应用程,序,序管理,数,数据,数据不,共,共享,数据不,具,具有独,立,立性,应用程序1,应用程序2,应用程序n,数据集1,数据集2,数据集n,人工管理阶段,文件管,理,理阶段,时间：20,世,世纪50年代,末,末到60年代,中,中期,背景,应用需,求,求：科,学,学计算,、,、管理,硬件水,平,平：磁,盘,盘、磁,鼓,鼓等直,接,接存取,的,的外存,设,设备,软件水,平,平：操,作,作系统,高级,语,语言,操,操作系,统,统中的,文,文件系,统,统是专,门,门用于,数,数据管,理,理的软,件,件,处理方,式,式：联,机,机实时,处,处理、,批,批处理,文件管,理,理阶段,特点:,数据长,期,期保存,文件管,理,理数据,共享性,差,差,独立性,差,差,应用程序1,应用程序2,应用程序n,文件,系统,数据集1,数据集2,数据集n,文件系统管理阶段,文件系,统,统阶段,图例,:,补贴,系别,姓名,学号,劳资科,住址,系别,性别,姓名,学号,房产科,学位,学分,系别,姓名,学号,学籍科,学位,出身,年龄,系别,性别,姓名,学号,人事科,数据库,系,系统阶,段,段,时间：20,世,世纪60年代,末,末 至,今,今,背景,应用背,景,景：大,规,规模管,理,理,硬件背,景,景：大,容,容量磁,盘,盘,软件背,景,景：有,数,数据库,管,管理系,统,统,处理方,式,式：联,机,机实时,处,处理,分,分布处,理,理,批,处,处理,数据库,系,系统阶,段,段,特点：,数据结,构,构化,数据的,共,共享性,高,高,冗,余,余度低,易扩,充,充,数据独,立,立性高,数据由DBMS统一,管,管理和,控,控制,数,据,库,数据库,管理系统,应用程序1,应用程序2,应用程序n,数据库系统阶段,数据结,构,构化,面向全,组,组织,具,具有整,体,体数据,的,的结构,化,化,不仅描,述,述数据,本,本身，,而,而且描,述,述数据,之,之间的,联,联系,数据最,小,小存取,单,单位是,数,数据项,(,(数据,项,项组成,数,数据记,录,录),比较,区别于,文,文件系,统,统的特,点,点是:,面向应,用,用,记录之,间,间没有,联,联系,最小存,取,取单位,是,是数据,记,记录,数据库,系,系统的,特,特点,图例:,学号,姓名,性别,系别,年龄,住址,出身,学位,学分,补贴,学籍科,房产科,人事科,劳资科,数据的,共,共享性,高,高、低,冗,冗余、,易,易扩充,图例:,数,据,库,标准SQL,标准SQL,标准SQL,应用1,应用2,应用3,服务器,数据独,立,立性高,图例:,应用程序,DBMS,数,据,库,标准SQL,标准SQL,标准SQL,数据由DBMS统一,管,管理和,控,控制,数据的,安,安全性,(,(Security,),)保护,数据的,完,完整性,(,(Integrity)检,查,查,并发(Concurrency),控,控制,数据库,恢,恢复(Recovery),数据模,型,型,模型：,抽,抽象地,模,模仿现,实,实世界,的,的事物,应满足,三,三方面,的,的要求,：,：,是比较,真,真实的,模,模拟现,实,实世界,容易为,人,人们所,理,理解,便于在,计,计算机,上,上实现,数据模,型,型的分,层,层,概念数,据,据模型,-,信,信息世,界,界的基,本,本概念,-,实,实体-,联,联系模,型,型（E-R模型）,结构数,据,据模型,-,层,层次模,型,型,-,网,网状模,型,型,-,关,关系模,型,型,-,面,面向对,象,象模型,数据模,型,型：,是数据,库,库系统,中,中用于,提,提供信,息,息表示,和,和操作,手,手段的,形,形式构,架,架,应用,概念数据模型,结构数据模型,现实世界,信息世界,计算机世界,层次模,型,型,用树型,（,（层次,）,）结构,表,表示实,体,体类型,以,以及实,体,体之间,联,联系的,模,模型是,层,层次模,型,型。,R1,R2,R3,R4,R5,根结点,兄弟结点,叶结点,叶结点,兄弟结点,层次模型示例,树由节,点,点和连,线,线组成,：,：,节点代,表,表实体,型,型.,连线代,表,表实体,之,之间的,联,联系.,特点（,判,判断依,据,据）：,1.,每,每棵树,有,有且只,有,有一个,节,节点没,有,有父节,点,点，称,为,为根.,2.,树,树中的,其,其他节,点,点都有,而,而且仅,有,有一个,父,父节点,.,.,优点：,1.,结,结构简,单,单，用,户,户易掌,握,握.,2.,由,由于其,数,数据结,构,构固定,，,，用来,表,表示结,构,构固定,的,的实体,及,及其,之间的,联,联系.,缺点：,1.现,实,实世界,中,中很多,联,联系是,非,非层次,性,性的,如,如多对,多,多的联,系,系.,不便于,表,表达多,对,对多的,联,联系.,2.对,插,插入和,删,删除操,作,作的限,制,制比较,多,多.,3.,查,查询子,女,女节点,必,必须通,过,过双亲,节,节点.,4.由,于,于结构,严,严密,层,层次命,令,令趋于,程,程序化,.,.,网状模,型,型,用网状,结,结构表,示,示实体,类,类型及,实,实体之,间,间联系,的,的数据,模,模型称,为,为网状,模,模型。,R1,R2,R4,R5,R3,L1,L2,L3,L4,L5,网状模型示例,特点:,1 可,以,以有一,个,个以上,的,的节点,无,无父节,点,点.,2 至,少,少有,一,一个节,点,点有多,于,于一个,的,的父节,点,点.,（排除,树,树结构,）,）,优点：,1 表,达,达联系,种,种类丰,富,富.,2 性,能,能良好,，,，存取,效,效率高,.,.,缺点：,结构复,杂,杂.,关系模,型,型,用关系,（,（二维表,格,格形式结,构,构）来,表,表示实,体,体类型,以,以及实,体,体间联,系,系的模,型,型称为,关,关系模,型,型。,关系模型示例,学生登记表,对象模,型,型,使用面,向,向对象,技,技术（Object,-,-Oriented,，,，简称OO),来,来表示,信,信息世,界,界的实,体,体类型,及,及实体,之,之间联,系,系的模,型,型称为,对,对象模,型,型.,状态：,属性,集合,行为：,操作方法集合,对象,封装,消息,对象示意图,文件管,理,理阶段,模式（Schema)：,逻,逻辑模,式,式,逻辑级,上,上的视,图,图，是,数,数据库,中,中全体,数,数据的,逻,逻辑结,构,构和特,征,征的描,述,述，是,所,所有用,户,户的公,共,共数据,视,视图,一个数,据,据库只,有,有一个,模,模式