数据库基本原理ppt课件

,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,第三级,第四级,第五级,*,数据库技术与应用,Technique and Application of,Database,数据库技术与应用,Technique and Application of,Database,第 1 章,数据库基本原理,主要内容,l,数据库基本概念,l,数据管理技术的发展阶段,l,数据库系统的组成,l,数据模型,l,关系运算,1,第 1 章 数据库基本原理主要内容1,1.0 前言,1.0.1 为什么要学这门课,1、计算机和英语是两个必备的重要工具,2、数据库技术是计算机应用的主要技术之一,3、现代管理需要掌握现代信息技术的人才,1.0.2 关于教材和上课安排,1.0.3 全国计算机等级考试,全国计算机等级考试是教育部考试中心于1994年开始向社会推出的，用于测试计算机应用知识的掌握程度和上机实际操作能力，主要面向非计算机专业的学生，同时也面向社会。,2,1.0 前言1.0.1 为什么要学这门课2,1.0 前言,其目的在于以考促学，向社会推广和普及计算机知识。也为用人部门提供一个客观、公正、统一和科学的标准，测试结论供用人部门录用和考核工作人员时参考。,1、考试等级,根据社会用人部门使用计算机的不同程度和需要，经专家论证，该考试目前设四个等级。,2、考试方式、内容和命题,一、二、三、四级考试采取笔试、上机操作考试两种方式。笔试和上机考试分别进行。该考试的考试内容在教育部考试中心编写的考试大纲中有明确规定。该考试全国统一命题，教育部考试中心负责考试的命题组织工作。,3,1.0 前言 其目的在于以考促学，向社会推广和普,1.0 前言,3、考试日期和时间,每年组织两次考试，上半年和下半年各组织一次。上半年考试时间为4月第一个星期六上午（笔试），上机考试从笔试的当天下午开始，共进行5天；下半年考试时间为9月份倒数第二个星期六上午（笔试），上机考试时间从笔试的当天下午开始，共进行5天。,笔试时间：二级120分钟；上机考试时间：二级60分钟。,4,1.0 前言3、考试日期和时间4,1.0 前言,4、报名办法,考生应携带居民身份证到就近考点报名。没有身份证的未成年人，允许凭户口本报名。报名时应备证件影印件一张和本人近期正面免冠一寸照片两张。考生可根据自己的实际情况选考不同的等级。报考一、二、三、四级的考生，初次报名均含笔试和上机考试，不允许只报其中一项。只有上次笔试或上机考试一项合格者，下次才可凭上次的成绩单，报名参加未通过项的考试。同一项目考试连续两次未及格的，第三次报名时，必须同时参加笔试和上机考试。,5,1.0 前言4、报名办法 5,1.0 前言,5、报名考试费,初次考试的考生，必须同时交纳笔试考试费和上机考试费。上次笔试或上机考试仅一项成绩合格者，下次报名时只需交纳未通过项的报名考试费。一、二、三、四级报考费为75元。补考笔试报考费为32元。补考上机报考费为43元。,6,1.0 前言5、报名考试费 6,1.0 前言,6、合格证书,教育部考试中心规定该考试笔试、上机考试实行百分制计分，评卷结束后，合格分数线由教育部考试中心统一划定，以等第分数通知考生，等第分数分不及格、及格、良好、优秀四等。成绩通知单由考试点向考生发放。笔试和上机考试成绩均合格者，可以获得合格证书，笔试和上机考试成绩均优秀者，合格证书上注明“优秀”字样。,全国计算机等级考试官方网站,7,1.0 前言6、合格证书 7,1.1 数据库技术,数据库技术产生于20世纪60年代末70年代初，其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展的新阶段。,近年来，数据库技术和计算机网络技术的发展相互渗透、相互促进，已成为当今计算机领域发展迅速、应用广泛的两大领域。数据库技术不仅应用于事务处理，并且进一步应用到情报检索、人工智能、专家系统、计算机辅助设计等领域。,8,1.1 数据库技术 数据库技术产生于20世纪60,1.1 数据库技术,1.1.1 数据库的基本概念,1.数据,数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。数据的概念包括两个方面：其一是描述事物特性的数据内容；其二是存储在某一种媒体上的数据形式。,2.数据处理,数据处理是指对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。,9,1.1 数据库技术1.1.1 数据库的基本概念 9,1.1 数据库技术,3.数据库,数据库是长期存放在计算机内、有组织的、可以表现为多种形式的可共享的数据集合。,4.数据库管理系统,数据库管理系统是对数据库进行管理的系统软件，它的职能是有效地组织和存储数据、获取和管理数据，接受和完成用户提出的访问数据的各种请求。,5.数据库系统,数据库系统是指拥有数据库技术支持的计算机系统，它可以实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享服务。,10,1.1 数据库技术3.数据库10,1.1 数据库技术,1.1.2 数据管理技术的发展,数据管理技术的发展大致经历了如下三个阶段：,人工管理阶段,文件系统阶段,数据库系统阶段,11,1.1 数据库技术1.1.2 数据管理技术的发展11,1.1 数据库技术,1.人工管理阶段,20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。那时的计算机硬件方面，外存只有卡片、纸带及磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件方面，只有汇编语言，没有操作系统和高级语言，更没有管理数据的软件；数据处理的方式是批处理。这些决定了当时的数据管理只能依赖人工来进行。,12,1.1 数据库技术1.人工管理阶段12,1.1 数据库技术,人工管理阶段的特点：,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,。.,.,.,。,应用程序A,1,应用程序A,2,应用程序A,n,。.,.,.,。,数据集S,1,数据集S,2,数据集S,n,图1-1 数据的人工管理,13,1.1 数据库技术人工管理阶段的特点：。.。.图1-,1.1 数据库技术,2.,文件系统阶段,20,世纪,60,年代，随着科学技术的发展，计算机技术有了很大提高，计算机的应用范围也不断扩大，不仅用于科学计算，还大量用于管理。这时的计算机硬件已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的外存设备；软件则有了操作系统、高级语言，操作系统中的文件系统是专门用于数据管理的软件；处理方式不仅有批处理，还增加了联机实时处理。,14,1.1 数据库技术2.文件系统阶段 14,1.1 数据库技术,文件系统阶段的特点是：,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、数据冗余量大。,。.,.,.,。,应用程序A,1,应用程序A,2,应用程序A,n,。.,.,.,。,数据集S,1,数据集S,2,数据集S,n,文件,系统,4、文件之间缺乏联系，相对孤立，仍然不能反映客观世界各个事物之间错综复杂的联系。,图1-2 数据的文件系统,15,1.1 数据库技术文件系统阶段的特点是：。.。.4,1.1 数据库技术,3.,数据库系统阶段,20世纪60年代末以来，计算机的应用更为广泛，用于数据管理的规模也更为庞大，由此带来数据量的集聚膨胀。计算机磁盘技术有了很大发展，出现了大容量的磁盘。在处理方式上，联机实时处理的要求更多。这种变化促使了数据管理手段的进步，数据库技术应运而生。,16,1.1 数据库技术 3.数据库系统阶段16,1.1 数据库技术,数据库系统阶段的特点是：,1、数据的结构化,2、数据共享性好,3、数据独立性好,4、数据存储粒度小,5、数据库管理系统,（DBMS，DataBase Management System）,6、为用户提供了友好的接口,数据库,管理系统,。.,.,.,。,应用程序A,1,应用程序A,2,应用程序A,n,数,据,库,图1-3 数据的数据库系统,17,1.1 数据库技术数据库系统阶段的特点是：。.图1-3,1.1 数据库技术,1.1.3 数据库系统的组成,数据库系统由四部分组成：硬件系统、系统软件（包括操作系统、数据库管理系统）、数据库应用系统和各类人员。,18,1.1 数据库技术1.1.3 数据库系统的组成18,1.1 数据库技术,1.硬件系统,由于一般数据库系统数据量很大，加之DBMS丰富的强有力的功能使得自身的体积很大，因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求。,2.系统软件,系统软件主要包括操作系统、数据库管理系统、与数据库接口的高级语言及其编译系统，以及以DBMS为核心的应用开发工具。,19,1.1 数据库技术1.硬件系统19,1.1 数据库技术,3.数据库应用系统,数据库应用系统是为特定应用开发的数据库应用软件。,4.各类人员,参与分析、设计、管理、维护和使用数据库的人员均是数据库系统的组成部分。这些人员包括：数据库管理员、系统分析员、应用程序员和最终用户。,20,1.1 数据库技术3.数据库应用系统20,1.2,数据模型,人们经常以模型来刻画现实世界中的实际事物。地图、沙盘、航模都是具体的实物模型，它们会使人联想到真实生活中的事物。人们也可以用抽象的模型来描述事物及其运动规律，它是以实际事物的数据特征的抽象来刻画事物的，描述的是事物数据的表征及其特性。,数据库是企业或组织所涉及的数据的提取和综合，它不仅反映数据本身，而且反映数据之间的联系。数据库用数据模型对现实世界进行抽象，现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。,21,1.2 数据模型 人们经常以模型来刻画现实,1.2,数据模型,数据库中最常见的数据模型有三种，它们是：,层次模型,网状模型,关系模型,22,1.2 数据模型数据库中最常见的数据模型有三种，它们是：22,1.2,数据模型,1.2.1 层次模型,若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为层次模型：,（1）有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根结点；,（2）其他结点有且仅有一个父结点。,23,1.2 数据模型1.2.1 层次模型 23,1.2,数据模型,在层次模型中，结点层次从根开始定义，根为第一层，根的子结点为第二层，根为其子结点的父结点，同一父结点的子结点称为兄弟结点，没有子结点的结点称为叶结点。,R,1,R,2,R,3,R,4,R,5,在右图所示的抽象层次模型中，R1为根结点；R2和R3为兄弟结点，并且是R1的子结点；R4和R5为兄弟结点，并且是R2的子结点；R3、R4和R5为叶结点。,24,1.2 数据模型 在层次模型中，结点层次从根开始,1.2,数据模型,层次模型对具有一对多层次关系的描述非常自然、直观、容易理解，这是层次数据库的突出优点。,层次数据库采用层次模型作为数据的组织方式。典型的层次数据库管理系统是1968年IBM公司推出的IMS系统。,25,1.2 数据模型 层次模型对具有一对多层次关系,1.2,数据模型,1.2.2 网状模型,若用图来表示，网状模型是一个网络。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为网状模型。,（1）允许一个以上的结点无父结点；,（2）一个结点可以有多于一个的父结点。,由于在网状模型中子结点与父结点的联系不是唯一的，所以要为每个联系命名，并指出与该联系有关的父结点和子结点。,26,1.2 数据模型1.2.2 网状模型26,1.2,数据模型,在右图所示的抽象网状模型中，R1与R4之间的联系被命名为L1，R1与R3之间的联系被命名为L2，R2与R3之间的联系被命名为L3，R3与R5之间的联系被命名为L4，R4与R5之间的联系被命名为L5。R1为R3和R4的父结点，R2也是R3的父结点。R1和R2没有父结点。,R,3,R,1,R,2,R,4,R,5,L1,L2,L3,L4,L5,27,1.2 数据模型 在右图所示的抽象网状模型中，R,1.2,数据模型,网状模型允许一个以上的结点无父结点或某一个结点有一个以上的父结点，从而构成了比层次结构复杂的网状结构。,网状数据库采用网状模型作为数据的组织方