1、計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室An Introduction to Database Systems中國(guó)人民大學(xué)信息學(xué)院原版中國(guó)人民大學(xué)信息學(xué)院原版華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院吳海修改版華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院吳海修改版 School of Computer Science and Technology ，HUST 2016數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室教材及參考書教材及參考書(1)(1) 教材教材 王珊，薩師煊：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論王珊，薩師煊：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論(第五版第五版) 高等教育出版社，高等教育出版社，2014.9 參考書參考書 數(shù)據(jù)庫(kù)

2、系統(tǒng)概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念. Abraham， Silberschatz等著，楊冬等著，楊冬青，唐世渭等譯，機(jī)械工業(yè)出版社，青，唐世渭等譯，機(jī)械工業(yè)出版社， 任何一個(gè)版本任何一個(gè)版本 其它其它 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教程等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教程等 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室教材及參考書教材及參考書(2)(2) 上機(jī)軟件上機(jī)軟件 SQL Server 2008/2012/2014/2* Oracle 10g/11g/12c /* 軟件安裝過(guò)程中，可能出現(xiàn)一系列問(wèn)題，請(qǐng)注意旁邊同時(shí)保持一臺(tái)能夠上網(wǎng)查詢的機(jī)器*/計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室學(xué)

3、習(xí)方式學(xué)習(xí)方式 課堂教學(xué) （啟發(fā)式、討論式，考勤做為平時(shí)成績(jī)之一部分） 讀書 （預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)） 實(shí)驗(yàn) （綜合練習(xí)，課程設(shè)計(jì)）計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定v平時(shí)成績(jī) （書面作業(yè)、上機(jī)練習(xí)、考勤、綜合練習(xí)）v期末考試v總評(píng)=平時(shí)成績(jī)*0.2+期末考試*0.8計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室課程目標(biāo)課程目標(biāo) 了解，并結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)深入理解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念，原理和方法。 掌握關(guān)系數(shù)據(jù)模型及關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言，能熟練應(yīng)用SQL語(yǔ)言表達(dá)各種數(shù)據(jù)操作。 掌握E-R模型的概念和方法，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)

4、上機(jī)實(shí)習(xí)的訓(xùn)練，初步具備進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力。 了解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的查詢優(yōu)化、恢復(fù)、并發(fā)控制等技術(shù)以及最新的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容安排內(nèi)容安排(1) 基礎(chǔ)篇 第一章 緒論 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL 第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)安全性 第五章 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性 設(shè)計(jì)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)篇 第六章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) *第八章 數(shù)據(jù)庫(kù)編程計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容安排內(nèi)容安排(2) 系統(tǒng)篇 第九章 關(guān)系查詢處理和查詢優(yōu)化 第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù) 第十一章 并發(fā)控制 *第十二章 數(shù)據(jù)庫(kù)

5、管理系統(tǒng) 新技術(shù)篇 *第十*章 第一至第十一章是本科專業(yè)的基本教程（書中有*號(hào)的部分除外），第十二至第十六章是高級(jí)教程計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論An Introduction to Database Systems第一章第一章 緒論緒論計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 小結(jié)小結(jié)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)

6、驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介v 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。v 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。v 數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫(kù)信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念 1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟

7、件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念v數(shù)據(jù)(Data)v數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)v數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)v數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、數(shù)據(jù)一、數(shù)據(jù)v 人類生存的世界是一個(gè)物質(zhì)的世界，同時(shí)也是一個(gè)信息的世界，描述現(xiàn)實(shí)世界信息最準(zhǔn)確的工具是數(shù)據(jù)。v 數(shù)據(jù)的定義 描述事物的符號(hào)記錄v 數(shù)據(jù)的種類 文本、圖形、圖像、音頻、視頻、學(xué)生的檔案記錄、貨物的運(yùn)輸情況等v 數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例v 數(shù)據(jù)的含義稱為數(shù)據(jù)的語(yǔ)義，數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分

8、的。 例如 93是一個(gè)數(shù)據(jù)語(yǔ)義1：學(xué)生某門課的成績(jī)語(yǔ)義2：某人的體重語(yǔ)義3：計(jì)算機(jī)系2003級(jí)學(xué)生人數(shù)語(yǔ)義4：請(qǐng)同學(xué)給出。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例v數(shù)據(jù)的含義（語(yǔ)義）就是信息，數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義不可分(0005794, 601, (0005794, 601, 周周 濟(jì)濟(jì), 1, 1946.08.26, 01), 1, 1946.08.26, 01)( (工號(hào)工號(hào), , 部門編號(hào)部門編號(hào), ,姓名姓名, ,性別性別, ,出生日期出生日期, ,民族民族) )校辦公室校辦公室男男漢族漢族計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室

9、數(shù)據(jù)舉例數(shù)據(jù)舉例v某檔案中的一條記錄（李明，男，197205，江蘇南京市，計(jì)算機(jī)系，1990） 語(yǔ)義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在院系、入學(xué)時(shí)間 解釋：李明是個(gè)大學(xué)生，1972年5月出生，江蘇南京市人，1990年考入計(jì)算機(jī)系 請(qǐng)給出另一個(gè)解釋和語(yǔ)義計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)與信息v信息與數(shù)據(jù)的聯(lián)系 數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示，或稱載體 信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋 數(shù)據(jù)是符號(hào)化的信息 信息是語(yǔ)義化的數(shù)據(jù)v例，一幅黑白圖象 數(shù)據(jù)黑白點(diǎn)陣 信息臉譜計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室更多的思考：信息與知識(shí)更多的

10、思考：信息與知識(shí)v知識(shí) “行動(dòng)的能力” “可以輔助我們作出決策或采取行動(dòng)的有很高價(jià)值的一種信息形態(tài)” 可以很快地將信息從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方，但將知識(shí)從一個(gè)人轉(zhuǎn)移給另一個(gè)人經(jīng)常是很困難和很慢的感知信息學(xué)習(xí)知識(shí)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室更多的思考：信息與知識(shí)更多的思考：信息與知識(shí)v 信息管理 信息管理通過(guò)收集、處理、濃縮信息以達(dá)到有效的管理v 知識(shí)管理 知識(shí)管理的焦點(diǎn)是通過(guò)信息的收集、存儲(chǔ)、發(fā)布、重用等獲得人的交流與知識(shí)共享達(dá)到知識(shí)的創(chuàng)新目的 知識(shí)管理是一個(gè)過(guò)程，個(gè)人通過(guò)這一過(guò)程學(xué)習(xí)新知識(shí)和獲得新經(jīng)驗(yàn)，并將這些新知識(shí)和新經(jīng)驗(yàn)反應(yīng)出來(lái)，進(jìn)行共享，以用來(lái)促進(jìn)

11、培養(yǎng)、增強(qiáng)個(gè)人的知識(shí)和機(jī)構(gòu)組織的價(jià)值 知識(shí)管理應(yīng)該是組織有意識(shí)采取的一種戰(zhàn)略，它保證能夠在最需要的時(shí)間將最需要的知識(shí)傳送給最需要的人。這樣可以幫助人們共享信息，并進(jìn)而將之通過(guò)不同的方式付諸實(shí)踐，最終達(dá)到提高組織業(yè)績(jī)的目的 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、數(shù)據(jù)庫(kù)二、數(shù)據(jù)庫(kù)v 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱DB)是是長(zhǎng)期儲(chǔ)存長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織有組織的、的、可共享可共享的的大量大量數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象v 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本特征 數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模

12、型組織、描述和儲(chǔ)存 可為各種用戶共享可為各種用戶共享 冗余度較小冗余度較小 數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高 易擴(kuò)展易擴(kuò)展計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)v 什么是DBMSv 位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。 是基礎(chǔ)軟件，是一個(gè)大型復(fù)雜的軟件系統(tǒng) v DBMS的用途 科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室硬件平臺(tái)硬件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)基礎(chǔ)軟件平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)軟件基礎(chǔ)構(gòu)架平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)應(yīng)用軟件平臺(tái)軟件產(chǎn)品軟件產(chǎn)品協(xié)同軟件協(xié)同軟件辦公軟件辦公軟件 中間件

13、中間件 應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置數(shù)據(jù)庫(kù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL) 定義數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理 分類組織、存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù) 確定組織數(shù)據(jù)的文件結(jié)構(gòu)和存取方式 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 提供多種存取方法提高存取效率計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)操縱功能提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DML)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作 (查詢、插入、刪除和修改) 數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)管理和運(yùn)行管理數(shù)據(jù)

14、庫(kù)的事務(wù)管理和運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫(kù)在建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)由DBMS統(tǒng)一管理和控制保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室DBMS的主要功能的主要功能 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能(實(shí)用程序?qū)嵱贸绦?數(shù)據(jù)庫(kù)初始數(shù)據(jù)裝載轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)介質(zhì)故障恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織性能監(jiān)視分析等 其它功能其它功能 DBMS與網(wǎng)絡(luò)中其它軟件系統(tǒng)的通信 兩個(gè)DBMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的互訪和互操作計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)v 什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Da

15、tabase System，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱DBS） 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成v 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具） 應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù) 應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具 操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員用戶用戶用戶 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)

16、基本概念 1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.21.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展v 什么是數(shù)據(jù)管理 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù) 數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題v 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程 人工管理階段人工管理階段(20世紀(jì)世紀(jì)40年代中年代中-50年代中年代中) 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)世紀(jì)50年代末年代末-60年代中年代中) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

17、階段(20世紀(jì)世紀(jì)60年代末年代末-現(xiàn)在現(xiàn)在)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.21.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展手工管理 ( 直接書寫機(jī)器語(yǔ)言)00101011 11100101 1100100110101100 11010100 1111000001010010 10010000 10000000文件管理 （程序管理數(shù)據(jù)）main（）int a，b，c；fopen( );數(shù)據(jù)庫(kù)管理（自主管理信息）select * from SinsertdeleteOSDBMS手工管理文件管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)

18、院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.21.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展學(xué)習(xí)要點(diǎn)v 各階段的技術(shù)及應(yīng)用背景 計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍 外存儲(chǔ)設(shè)備 數(shù)據(jù)管理軟件v 各個(gè)階段的差別體現(xiàn) 誰(shuí)管理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)面向誰(shuí) 數(shù)據(jù)與應(yīng)用的獨(dú)立性計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.21.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展v數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力 應(yīng)用需求的推動(dòng)應(yīng)用需求的推動(dòng) 計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展 計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、人工管理階段一、人工管理階段v時(shí)期 20世紀(jì)

19、40年代中-50年代中v產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算 硬件水平無(wú)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備 軟件水平?jīng)]有操作系統(tǒng) 處理方式批處理計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、人工管理階段一、人工管理階段 背景 計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算 數(shù)據(jù)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如高階方程、曲線擬和等 外存為順序存取設(shè)備 磁帶、卡片、紙帶，沒(méi)有磁盤等直接存取設(shè)備 沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有數(shù)據(jù)管理軟件 用戶用機(jī)器指令編碼，通過(guò)紙帶機(jī)輸入程序和數(shù)據(jù)，程序運(yùn)行完畢后，由用戶取走紙帶和運(yùn)算結(jié)果，再讓下一用戶上機(jī)操作計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、人工管理階段一、人工管理階段 特點(diǎn) 用戶

20、完全負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理工作 數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出等 數(shù)據(jù)完全面向特定的應(yīng)用程序 每個(gè)用戶使用自己的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不保存，用完就撤走 數(shù)據(jù)與程序沒(méi)有獨(dú)立性 程序中存取數(shù)據(jù)的子程序隨著存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的改變而改變 磁帶的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：廉價(jià)地存放大容量數(shù)據(jù) 缺點(diǎn)：順序訪問(wèn)；1%所需，100%訪問(wèn)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、人工管理階段一、人工管理階段訪問(wèn)訪問(wèn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2 2訪問(wèn)訪問(wèn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1 1訪問(wèn)訪問(wèn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)n n計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室人工管理階段人工管理階段(續(xù)續(xù))v特點(diǎn) 數(shù)據(jù)的管理者：用戶（程序員），數(shù)據(jù)不保存 數(shù)

21、據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)的共享程度：無(wú)共享、冗余度極大 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴于程序 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無(wú)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(人工管理階段人工管理階段) 應(yīng)用程序應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集1應(yīng)用程序應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集2應(yīng)用程序應(yīng)用程序數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集n.人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段v時(shí)期 20世紀(jì)50年代末-60年代中v產(chǎn)生的背景 應(yīng)用需求科學(xué)計(jì)算、

22、管理 硬件水平磁盤、磁鼓 軟件水平有文件系統(tǒng) 處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段 背景 計(jì)算機(jī)不但用于科學(xué)計(jì)算，還用于管理 外存有了磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備 直接存取設(shè)備（DASD）無(wú)須順序存取由地址直接訪問(wèn)所需記錄 有了專門管理數(shù)據(jù)的軟件，一般稱為文件系統(tǒng) 文件存儲(chǔ)空間的管理 目錄管理 文件讀寫管理 文件保護(hù) 向用戶提供操作接口計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段 特點(diǎn) 系統(tǒng)提供一定的數(shù)據(jù)管理功能 存取方法（索引文件、鏈接文件、直接存取文件、倒

23、排文件等） 支持對(duì)文件的基本操作（增、刪、改、查等），用戶程序不必考慮物理細(xì)節(jié) 數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位 數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的 一個(gè)數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶程序 數(shù)據(jù)與程序有一定的獨(dú)立性 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)上的改變不一定反映在程序上計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段 存取方式存取方式程序程序1 1程序程序2 2程序程序n n數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2 2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1 1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)n n計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性差 文件系統(tǒng)的出現(xiàn)并沒(méi)有

24、從根本上改變數(shù)據(jù)與程序緊密結(jié)合的狀況，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變則必須修改應(yīng)用程序 文件系統(tǒng)只是解脫了程序員對(duì)物理設(shè)備存取的負(fù)擔(dān)，它并不理解數(shù)據(jù)的語(yǔ)義，只負(fù)責(zé)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)的語(yǔ)義信息只能由程序來(lái)解釋，也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)收集以后怎么組織，以及數(shù)據(jù)取出來(lái)之后按什么含義應(yīng)用，只有全權(quán)管理它的程序知道。 一個(gè)應(yīng)用若想共享另一個(gè)應(yīng)用生成的數(shù)據(jù)，必須同另一個(gè)應(yīng)用溝通，了解數(shù)據(jù)的語(yǔ)義與組織方式計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室二、文件系統(tǒng)階段二、文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)的共享性差，冗余度大 數(shù)據(jù)面向應(yīng)用 即使不同應(yīng)用程序所需要的數(shù)據(jù)有部分相同時(shí)，也必須建立各自的文件，而不能共享相同的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)孤立

25、數(shù)據(jù)分散管理，許多文件，許多數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)的不一致性 由于數(shù)據(jù)存在很多副本，給數(shù)據(jù)的修改與維護(hù)帶來(lái)了困難，容易造成數(shù)據(jù)的不一致性計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段v特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：應(yīng)用程序，應(yīng)用程序自己控制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無(wú)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須 修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)的一致性：所有文件副本必須同時(shí)更新計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)v 記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)。v

26、 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是靠程序定義和解釋的。v 數(shù)據(jù)只能是定長(zhǎng)的。 可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪問(wèn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了?？梢蚤g接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪問(wèn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了。v 文件間是獨(dú)立的，因此數(shù)據(jù)整體無(wú)結(jié)構(gòu)。 可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對(duì)描述數(shù)據(jù)可以間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)，但必須在應(yīng)用程序中對(duì)描述數(shù)據(jù)間的聯(lián)系間的聯(lián)系。v 數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段v時(shí)期 20世紀(jì)60年代末以來(lái)v產(chǎn)生的背景 應(yīng)用背景大規(guī)模管理 硬件背景大容量磁盤、磁盤陣列 軟件背景有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

27、處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 背景 計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)量大，關(guān)系復(fù)雜，共享性要求強(qiáng)（多種應(yīng)用、不同語(yǔ)言共享數(shù)據(jù)） 外存有了大容量磁盤，光盤 軟件價(jià)格上升，硬件價(jià)格下降，編制和維護(hù)軟件及應(yīng)用程序成本相對(duì)增加，其中維護(hù)的成本更高，力求降低計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段v數(shù)據(jù)庫(kù)（舉例） 學(xué)學(xué)生生登登記記表表 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 姓姓 名名 年年 令令 性性 別別 系系 名名 年年 級(jí)級(jí) 95004 王王小小明明 19 女女 社社會(huì)會(huì)

28、學(xué)學(xué) 95 95006 黃黃大大鵬鵬 20 男男 商商品品學(xué)學(xué) 95 95008 張張文文斌斌 18 女女 法法律律學(xué)學(xué) 95 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 現(xiàn)實(shí)生活中，人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來(lái)以供進(jìn)一步加工處理，進(jìn)一步抽取有用信息。原來(lái)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)不在適合海量數(shù)據(jù)的管理，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)。人們借助于計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，方便和充分地利用這些寶貴的信息資源。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段v數(shù)據(jù)庫(kù)的定義 數(shù)據(jù)庫(kù)(D

29、atabase,簡(jiǎn)稱DB)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合數(shù)據(jù)庫(kù)的特征v數(shù)據(jù)庫(kù)的特征 數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存 可為各種用戶共享，冗余度較小 數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高 易擴(kuò)展計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 特點(diǎn) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高 產(chǎn)生了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DataBase Management System,即DBMS ）,數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DB

30、MS) 系統(tǒng)軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分 科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù) 位于用戶與操作系統(tǒng)之間 具有下述功能： 數(shù)據(jù)定義功能 DDL (如Create) 數(shù)據(jù)操作功能 DML(如Select,Delete,Insert,Update) 數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)觀點(diǎn) 數(shù)據(jù)不是依賴于處理過(guò)程的附屬品，而是現(xiàn)實(shí)世界中獨(dú)立存在的對(duì)象數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1 1DBMSDBMS統(tǒng)一存統(tǒng)一存取取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2 2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)n n程序程序2 2程序程序1 1程序程序n n計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)

31、庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 1.1.1 四個(gè)基本概念四個(gè)基本概念 1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)v數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化v數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充v數(shù)據(jù)獨(dú)立性高v數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 面向全組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從整體角度看待和描述

32、數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用共享使用;支持全企業(yè)的應(yīng)用而不是某一個(gè)應(yīng)用 數(shù)據(jù)反映了客觀事物間的本質(zhì)聯(lián)系，而不是著眼于面向某個(gè)應(yīng)用，是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特征之一，與文件系統(tǒng)的根本差別。文件系統(tǒng)只是記錄的內(nèi)部有結(jié)構(gòu)，一個(gè)文件的記錄之間是個(gè)線性序列，記錄之間無(wú)聯(lián)系計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化v整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征之一 v 整體結(jié)構(gòu)化 不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織不再僅僅針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用，而是面向全組織 不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系不僅數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化

33、，整體是結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)之間具有聯(lián)系v 數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型描述，無(wú)需程序定義和解釋描述，無(wú)需程序定義和解釋 數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)變長(zhǎng) 數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)的冗余度低，易擴(kuò)充 數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)，而不是面向某一應(yīng)用，數(shù)據(jù)集中管理，數(shù)據(jù)共享，因此冗余度低 節(jié)省存儲(chǔ)空間，減少存取時(shí)間，且可避免數(shù)據(jù)之間的不一致性 每個(gè)應(yīng)用選用數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)子集，只要重新選取不同子集或者加上一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，就可以滿足新的應(yīng)用要求

34、，這就是易擴(kuò)充性計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 具有較高的數(shù)據(jù)和程序的獨(dú)立性 把數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和描述從應(yīng)用程序中分離出去 數(shù)據(jù)描述是分級(jí)的（全局邏輯、局部邏輯、存儲(chǔ)） 數(shù)據(jù)的存取由系統(tǒng)管理，用戶不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié)，從而簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能，數(shù)據(jù)共享程度高 數(shù)據(jù)的安全性控制（Security） 保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露和破壞 措施：用戶標(biāo)識(shí)與鑒定，存取控制 數(shù)據(jù)的完整性控制（In

35、tegrity） 數(shù)據(jù)的正確性、有效性、相容性 措施：完整性約束條件定義和檢查 并發(fā)控制（Concurrency） 對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào)，防止其互相干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果并使數(shù)據(jù)庫(kù)完整性遭到破壞 措施：封鎖計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能，數(shù)據(jù)共享程度高（續(xù)） 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery） 把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)(亦稱一致性狀態(tài)或完整性狀態(tài)) 措施：轉(zhuǎn)儲(chǔ)，鏡像，日志計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性高v 物理獨(dú)立性

36、指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。v 邏輯獨(dú)立性 指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。v 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是由DBMS的二級(jí)映像功能來(lái)保證的計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制統(tǒng)一管理和控制v DBMS提供的數(shù)據(jù)控制功能 (1)數(shù)據(jù)的安全

37、性（Security）保護(hù)保護(hù)數(shù)據(jù)，以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。 (2)數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。 (3)并發(fā)（Concurrency）控制對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。 (4)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))DBMS應(yīng)用程序應(yīng)用程序1應(yīng)用程序應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)

38、系 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室第一章第一章 緒論緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 小結(jié)小結(jié)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 概念模型概念模型 1.2.3 數(shù)據(jù)模型三要素?cái)?shù)據(jù)模型三要素 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與

39、軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述v 在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、表示和處理抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。v 通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。v 數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求 能比較能比較真實(shí)真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界地模擬現(xiàn)實(shí)世界 容易容易為人所為人所理解理解 便于在計(jì)算機(jī)上便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述 現(xiàn)實(shí)世界 存在于人們頭腦之外的客觀世界 例如：倉(cāng)庫(kù)管理中涉及的貨物管理，貨物、貨物的進(jìn)出以及相應(yīng)的報(bào)表、圖表、表格、卡片、單據(jù)等 信息世界 現(xiàn)實(shí)世界在人腦中的反映

40、計(jì)算機(jī)世界 信息在計(jì)算機(jī)中以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界信息世界信息世界機(jī)器世界機(jī)器世界計(jì)算機(jī)世界計(jì)算機(jī)世界轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換概念模型概念模型（信息模型）（信息模型）DBMSDBMS相關(guān)相關(guān)的邏輯數(shù)據(jù)的邏輯數(shù)據(jù)模型模型它是按用戶的觀點(diǎn)它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)模，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。不依賴于庫(kù)設(shè)計(jì)。不依賴于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)抽象認(rèn)識(shí)抽象它是按計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)它是按計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，主對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，主要用于要用于DBMSDBMS的實(shí)現(xiàn)。的實(shí)現(xiàn)。有網(wǎng)狀、層次

41、、關(guān)系、有網(wǎng)狀、層次、關(guān)系、面向?qū)ο蟮取Ｃ嫦驅(qū)ο蟮取Ｓ?jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界信息世界信息世界計(jì)算機(jī)世計(jì)算機(jī)世界界概念化概念化形式化形式化用戶用戶計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)應(yīng)用應(yīng)用概念模型概念模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述v數(shù)據(jù)模型的概念 數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間聯(lián)系的表示形式(對(duì)現(xiàn)實(shí)世界特征的模擬和抽象) 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界特征的模擬和抽象 真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界 易為人所理解 便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)v分兩個(gè)不同的層次 概念數(shù)據(jù)模型 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

42、中用于提統(tǒng)中用于提供信息表示供信息表示和操作手段和操作手段的形式構(gòu)架的形式構(gòu)架現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界信息世界信息世界計(jì)算機(jī)世計(jì)算機(jī)世界界計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述v數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次 概念數(shù)據(jù)模型概念數(shù)據(jù)模型 也稱信息模型，它是按用戶也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型 它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、數(shù)據(jù)建模，主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等。關(guān)系模型等。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與

43、軟件工程實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型概述v這種分類是按照對(duì)客觀對(duì)象的抽象過(guò)程-兩步抽象來(lái)分的： 現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型； 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。 概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型v 數(shù)據(jù)模型分為兩類（分屬兩個(gè)不同的層次）(1) 概念模型概念模型 也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。 (2) 邏輯模型和物理模型邏輯模型和物理模型 邏輯模型主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)

44、系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷?，邏輯模型主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷?，按?jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，用于DBMS實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)。物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和物理模型是對(duì)數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 (續(xù)續(xù))v客觀對(duì)象的抽象過(guò)程-兩步抽象 現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型； 把概念模

45、型轉(zhuǎn)換為某一把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。支持的數(shù)據(jù)模型。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 (續(xù)續(xù))DBMS支持的數(shù)據(jù)模型支持的數(shù)據(jù)模型概念模型概念模型認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)抽象抽象信息世界信息世界機(jī)器世界機(jī)器世界現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過(guò)程現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過(guò)程現(xiàn)實(shí)世現(xiàn)實(shí)世界界現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 概念模型概念模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員完成數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員完成邏輯模型邏輯模型 物理模型物理模型由由DBMS完成完成概念模型概念模型 邏輯模型邏輯模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員完成數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員完成計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)

46、驗(yàn)室 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 概念模型概念模型 1.2.3 數(shù)據(jù)模型三要素?cái)?shù)據(jù)模型三要素 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 1.2.2 概念模型概念模型v信息世界中的基本概念v*兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系v*兩個(gè)以上實(shí)體型之間的聯(lián)系v*單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系v*概念模型的一種表示方法v*一個(gè)實(shí)例計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室概念模型概念模型v概念模型的

47、用途 概念模型用于信息世界的建模概念模型用于信息世界的建模 是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次 是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言v對(duì)概念模型的基本要求 較強(qiáng)的語(yǔ)義表達(dá)能力較強(qiáng)的語(yǔ)義表達(dá)能力 能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語(yǔ)義知識(shí)能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語(yǔ)義知識(shí) 簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、信息世界中的基本概念一、信息世界中的基本概念(1) 實(shí)體（Entity） 客觀存在并可相

48、互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念物或抽象的概念。(2) 屬性（Attribute） 實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫。刻畫。如：學(xué)生實(shí)體由學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、系別等屬性組成(3) 碼（Key） & 實(shí)體標(biāo)識(shí)符唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(4) 域（Domain） 屬性的取值范圍稱

49、為該屬性的域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域。如：性別的域?yàn)?男，女) (5) 實(shí)體型（Entity Type） 用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型體型(6) 實(shí)體集（Entity Set） 同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集同一類型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念(續(xù)續(xù))(7) 聯(lián)系（Relationship） 現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系

50、。為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。 實(shí)體內(nèi)部實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系 實(shí)體之間實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 概念模型概念模型 1.2.3 數(shù)據(jù)模型三要素?cái)?shù)據(jù)模型三要素 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)

51、院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 1.2.3 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素v數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) v數(shù)據(jù)操作 v完整性約束條件計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 一、一、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)v 什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 描述數(shù)據(jù)庫(kù)的組成對(duì)象，以及對(duì)象之間的聯(lián)系v 描述的內(nèi)容 與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象v 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，即組成數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)象類型。v 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中一般按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 二、數(shù)據(jù)操作二、數(shù)據(jù)操作 v 數(shù)據(jù)操作 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象(型)的實(shí)例(值)允許執(zhí)

52、行的 操作操作及有關(guān)的操作規(guī)則操作規(guī)則v 數(shù)據(jù)操作的類型 查詢 更新(包括插入、刪除、修改)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作(續(xù)續(xù)) v 數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義 操作的確切含義 操作符號(hào) 操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)） 實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言v 數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述請(qǐng)舉例說(shuō)明計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、數(shù)據(jù)的完整性約束條件三、數(shù)據(jù)的完整性約束條件 v 數(shù)據(jù)的完整性約束條件 一組完整性規(guī)則的集合。 完整性規(guī)則：給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則 用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)

53、據(jù)的正確、有效、相容。計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 數(shù)據(jù)的完整性約束條件數(shù)據(jù)的完整性約束條件(續(xù)續(xù))v 數(shù)據(jù)模型對(duì)完整性約束條件的定義 反映和規(guī)定本反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型必須遵守的必須遵守的基本的通用的基本的通用的完整性約束條件。完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。兩個(gè)條件。 提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映具體應(yīng)用具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件。計(jì)算機(jī)學(xué)

54、院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 1.2.1 兩大類數(shù)據(jù)模型兩大類數(shù)據(jù)模型 1.2.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素 1.2.3 概念模型概念模型 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型 1.2.5 層次模型層次模型 1.2.6 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 1.2.7 關(guān)系模型關(guān)系模型計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室 1.2.4 最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型v 非關(guān)系模型 層次模型層次模型(Hierarchical Model) 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型(Network Model)v 關(guān)系模型(Relation

55、al Model) v 面向?qū)ο竽Ｐ?Object Oriented Model）v 對(duì)象關(guān)系模型(Object Relational Model)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室1.2.5 層次模型層次模型v 層次模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型 v 層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的典型代表是IBM公司的IMS（Information Management System）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)v 層次模型用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室一、一、 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)v 層次模型 滿足

56、下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型1. 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)2. 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)v 層次模型中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ) 根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù)) 1 根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn) 2 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 3 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 4 兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 5 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)圖圖1.1

57、6 一個(gè)層次模型的示例一個(gè)層次模型的示例計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))v 層次模型的特點(diǎn)： 結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的 只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系 每個(gè)記錄類型可以定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段每個(gè)記錄類型可以定義一個(gè)排序字段，也稱為碼字段 任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義 沒(méi)有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在沒(méi)有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)

58、學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))圖1.17 教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型 根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)記錄型系的子女結(jié)點(diǎn)記錄型系的子女結(jié)點(diǎn)記錄型教員的雙親結(jié)點(diǎn)記錄型教員的雙親結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)字段字段計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)續(xù))圖1.18 教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)值 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室三、層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束三、層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 v層次模型的數(shù)據(jù)操縱層次模型的數(shù)據(jù)操縱 查詢 插入 刪除 更新 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)

59、據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束（續(xù)）層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束（續(xù)）v層次模型的完整性約束條件層次模型的完整性約束條件 無(wú)相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值 如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除 更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室四、層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)四、層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)v鄰接法按照層次樹(shù)前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存按照層次樹(shù)前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過(guò)物理空間的位置相鄰來(lái)實(shí)現(xiàn)層次順序放，即通過(guò)物理空間的位置

60、相鄰來(lái)實(shí)現(xiàn)層次順序計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）圖圖1.20 層次數(shù)據(jù)庫(kù)及其實(shí)例層次數(shù)據(jù)庫(kù)及其實(shí)例 A1A2C8C6C4B6C9C2B4C14C7C5C3B1A1圖圖1.21 鄰接法鄰接法 按鄰接法存放圖按鄰接法存放圖1.20（b）中以根記錄中以根記錄A1為首的層次為首的層次記錄實(shí)例集記錄實(shí)例集按鄰接法存放圖1.20（b）中以根記錄A1為首的層次記錄實(shí)例集 計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)學(xué)院數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程實(shí)驗(yàn)室層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（續(xù)）v鏈接法 用指引來(lái)反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)