數(shù)據(jù)庫基本概念第1頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月課程說明課程總學(xué)時(理論學(xué)時/實驗學(xué)時)：50(28/22)考核方式：平時（到課率+作業(yè)+實驗）40%+期末成績60%教材：《Oracle數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)及應(yīng)用》，李占波、李妍主編，清華大學(xué)出版社，2013。第2頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月課程說明教學(xué)目的與要求：本課程通過介紹Oracle數(shù)據(jù)庫基本操作、體系結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫基本管理使學(xué)生初步掌握大型數(shù)據(jù)庫的基本原理，了解大型數(shù)據(jù)庫的管理方法，使學(xué)生熟練掌握Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)下的SQL語言運用及PL/SQL程序設(shè)計。第3頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第一部分：Oracle數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與安裝配置第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概念第2章ORACLE11g簡介第3章ORACLE11g的安裝和卸載第4章ORACLE數(shù)據(jù)庫管理工具第5章SQL*Plus命令第4頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第二部分：Oracle數(shù)據(jù)庫管理及SQL語言基礎(chǔ)

第6章SQL*Plus命令第7章SQL查詢語句第三部分：SQL函數(shù)、事務(wù)管理及存儲管理第8章常用SQL函數(shù)及Oracle事務(wù)管理第10章管理表空間和文件第5頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第四部分：方案對象管理第9章PL/SQL編程基礎(chǔ)第11章表的管理第12章視圖、索引的管理第13章存儲過程和觸發(fā)器的管理第6頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第五部分：用戶與權(quán)限管理及備份第14章用戶與權(quán)限管理第15章備份與恢復(fù)

第六部分：實例操作第16章Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實例第7頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月第1章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)概念第8頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容：1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫的范式理論1.4常見的關(guān)系數(shù)據(jù)庫教學(xué)要求：

1、掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫2、掌握數(shù)據(jù)庫范式理論3、了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點第9頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)六七十年代，伴隨著計算機技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展而發(fā)展，是計算機技術(shù)在各行各業(yè)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)的延伸、滲透、發(fā)展的產(chǎn)物在計算機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也是一門專業(yè)性很強的學(xué)科，它涉及到操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計等多領(lǐng)域的知識1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述第10頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1數(shù)據(jù)庫基本概念1.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（data）是描述事物的符號，其類型是多種多樣的，如數(shù)字、文字、圖形、聲音等。2.信息

信息（Information）是客觀存在的事物，是通過物質(zhì)載體所產(chǎn)生的消息、情報等。數(shù)據(jù)信息加工處理圖1-1：數(shù)據(jù)和信息的關(guān)系第11頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月3.數(shù)據(jù)庫（DB，DataBase）數(shù)據(jù)庫是按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。4.數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理是指對數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲、維護、計算、檢索、傳送、加密等操作。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的優(yōu)劣，將直接影響數(shù)據(jù)處理的效率第12頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月5.數(shù)據(jù)庫用戶

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、維護、使用必然會涉及到很多人員,統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫的用戶。可以按這些人員使用數(shù)據(jù)庫的角度，將他們分成幾類：(1)數(shù)據(jù)庫管理員（DBA，DatebaseAdministrator）決定數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)；決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取策略；定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件；監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的使用和運行；數(shù)據(jù)庫的性能改進；定期對數(shù)據(jù)庫進行重組和重構(gòu)，以提高性能(2)系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員系統(tǒng)分析員：>>負責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明；>>和用戶及DBA結(jié)合，確定系統(tǒng)的硬軟件配置并參與數(shù)據(jù)

庫系統(tǒng)概要設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員：>>負責(zé)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的確定、數(shù)據(jù)庫各級模式的設(shè)計>>必須參加用戶需求調(diào)查和系統(tǒng)分析，然后進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(3)應(yīng)用程序員按照DBA、系統(tǒng)分析員撰寫的用戶需要分析，負責(zé)設(shè)計應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)，并利用程序設(shè)計語言、開發(fā)工具來編寫、調(diào)試、維護嵌入了SQL語言的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。(4)用戶指最終使用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的人員，如超市收銀員、火車售票員等。他們一般不直接使用DBMS，而是通過運行由應(yīng)用程序員精心設(shè)計并具有友好界面的應(yīng)用程序來查詢、更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

第13頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月6.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS，DataBaseManagementSystem）

DBMS是位于操作系統(tǒng)與用戶（應(yīng)用軟件）之間的一組數(shù)據(jù)管理軟件，它提供了對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和控制的功能，包括存儲管理、安全性管理、完整性管理、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能等，它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。用戶對數(shù)據(jù)庫提出的訪問請求都是由DBMS來處理的。第14頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序m……用戶1用戶2……用戶n應(yīng)用程序員DBA負責(zé)圖1-2：DBMS、數(shù)據(jù)庫以及用戶之間的關(guān)系第15頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫基本功能數(shù)據(jù)定義語言（DDL，DataDefinitionLanguage）

用于描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)（如表、索引、約束等），以便存儲數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)操作語言（DML，DataManipulationLanguage）用于對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行操作（如查詢、添加、刪除、更新等）數(shù)據(jù)控制語言（DCL，

DataControlLanguage）用于規(guī)定用戶對數(shù)據(jù)庫的操作權(quán)限，監(jiān)控用戶的操作、防范不軌意圖、提供事務(wù)處理功能保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一致性，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的備份、恢復(fù)、轉(zhuǎn)儲、加密功能。性能和效率低監(jiān)控與優(yōu)化通過提供一些工具軟件，對數(shù)據(jù)庫的性能和效率進行監(jiān)控，給出進行優(yōu)化的方案以供參考。第16頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月7.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行數(shù)據(jù)管理的計算機系統(tǒng)。它由計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和用戶組成，其中軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用程序系統(tǒng)，屬于應(yīng)用平臺。第17頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月早期的計算機主要用于科學(xué)計算，當(dāng)它在面對的是數(shù)量驚人的各種數(shù)據(jù)。為了有效地管理和利用這些數(shù)據(jù)，就產(chǎn)生了計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，經(jīng)歷了三個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。1.1.2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段第18頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月人工管理階段20世紀(jì)50年代中期以前，計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)采用的是人工處理技術(shù)，主要特點是:數(shù)據(jù)不保存應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)不具有共享性數(shù)據(jù)不具有獨立性應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n…圖1-3：人工管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系第19頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月文件系統(tǒng)階段20世紀(jì)50年代中期到60年代后期進入了文件系統(tǒng)階段，主要特點為：數(shù)據(jù)可以長期保存有文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)共享性差數(shù)據(jù)獨立性應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n…存取方法…操作系統(tǒng)負責(zé)圖1-4：文件系統(tǒng)階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系第20頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫管理階段20世紀(jì)60年代后期以后至今，為了克服文件系統(tǒng)的缺點，人們對文件系統(tǒng)進行了擴充，研制了一種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)組織和處理方式，即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，進入了數(shù)據(jù)庫管理階段：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存取靈活數(shù)據(jù)共享性高、冗余度低數(shù)據(jù)安全可靠數(shù)據(jù)獨立性高應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n…DBMS數(shù)據(jù)庫圖1-5：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理階段應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系第21頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度看，數(shù)據(jù)庫通常采用模式、外模式、內(nèi)模式三級結(jié)構(gòu)：模式：又稱邏輯模式。DB的全局邏輯結(jié)構(gòu)。是對數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。外模式：又稱子模式或用戶模式。DB的局部邏輯結(jié)構(gòu)。它是用戶與數(shù)據(jù)庫的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。內(nèi)模式：又稱存儲模式。它是數(shù)據(jù)庫在物理存儲方面的描述。1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式及二級映像第22頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫三級模式之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映像：外模式／模式映像：定義該外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系。作用是當(dāng)模式發(fā)生變化時，可通過修改映像使外模式保持不變，從而使應(yīng)用程序不必修改，保證了程序和數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式及二級映像第23頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫三級模式之間的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映像：模式／內(nèi)模式映像：定義DB全局邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。作用是當(dāng)存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，可修改映像使邏輯結(jié)構(gòu)保持不變，從而使應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性。1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式及二級映像第24頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月主語言+DDL主語言+DDL主語言+DDL主語言+DDL主語言+DDL外模式A內(nèi)模式外模式B數(shù)據(jù)庫模式/內(nèi)模式映像模式外模式/模式映像B外模式/模式映像ADBMSOS由數(shù)據(jù)庫管理員建立和維護圖1-6：數(shù)據(jù)庫的三級體系結(jié)構(gòu)第25頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系數(shù)據(jù)庫是建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫，它由一些相關(guān)的表和其他數(shù)據(jù)庫對象組成。關(guān)系數(shù)據(jù)模型是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。它由數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、關(guān)系運算、完整性約束條件三部分組成。創(chuàng)建和使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的主要工具是ＳＱＬ語言。這個定義包含幾層含義：建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)上。信息被存放在表（二維表）中。表之間是相互關(guān)聯(lián)的。除了表之外，還有其他數(shù)據(jù)庫對象，如索引、視圖、存儲過程等。1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第26頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)實世界信息世界機器世界=====>=====>抽象轉(zhuǎn)換建立概念模型便于用戶和DB設(shè)計人員交流建立數(shù)據(jù)模型便于機器實現(xiàn)圖1-7：信息的三個世界及其關(guān)系為了用計算機來處理現(xiàn)實世界的事物，首先需要把這些事務(wù)抽象為一種既不依賴于某一具體的計算機，又不受某一具體DBMS所左右的信息世界的概念模型，然后再把該概念模型轉(zhuǎn)換為某一具體DBMS所支持的計算機世界的數(shù)據(jù)模型。1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫第27頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月概念模型是在信息世界中為研究“過程和關(guān)系”所建立的較為抽象的模型，它是一種不依賴于計算機軟件、硬件的具體實現(xiàn)的一種模型。在信息世界中，常使用實體-聯(lián)系方法（Entity-RelationshipApproach，簡稱E-R方法）來研究和描述邏輯模型（數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)）

1.2.1概念模型第28頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月E-R方法包含如下三個要素：實體：客觀存在并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實體。用矩形表示屬性：描述實體的“特征”稱為該實體的屬性。用橢圓表示聯(lián)系：實體之間的聯(lián)系。用菱形表示聯(lián)系有三種類型：一對一（1：1）類型一對多（1：m）類型多對多（m：n）類型。1.2.1概念模型第29頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系模型是在概念模型的基礎(chǔ)上所建立的適用于具體數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的一種數(shù)據(jù)模型。關(guān)系模型是目前最重要的一種數(shù)據(jù)模型。它是實體、屬性、關(guān)系在數(shù)據(jù)庫中的具體體現(xiàn)。為了將概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，需要將實體映射為數(shù)據(jù)庫表，將屬性映射為數(shù)據(jù)序列，將關(guān)系映射為表的主鍵或外鍵。1.2.2關(guān)系模型第30頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系模型包含以下特點和術(shù)語：1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是研究存儲在數(shù)據(jù)庫中的對象類型的集合，這些對象類型是數(shù)據(jù)庫的組成部分。在關(guān)系模型中，無論是實體還是關(guān)系都是由二維表表示的。二維表由行和列組成，一行表示該實體的一個實例，一列表示該實體的一個屬性。1.2.2關(guān)系模型第31頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系模型包含以下特點和術(shù)語：2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作和有關(guān)操作規(guī)則。關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)操作主要是插入、刪除、修改、查詢數(shù)據(jù)。這些操作必須滿足關(guān)系的完整性約束條件。1.2.2關(guān)系模型第32頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系模型包含以下特點和術(shù)語：3.關(guān)系完整性約束數(shù)據(jù)的約束條件是完整性規(guī)則的集合，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)及其聯(lián)系都要遵循完整性規(guī)則的制約。例如，主鍵不為空，每月最多有31天等等。1.2.2關(guān)系模型第33頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系模型包含以下特點和術(shù)語：4.關(guān)系應(yīng)滿足的條件二維表中每一列都是類型相同的數(shù)據(jù)；列不可重名；列的順序可以任意安排；行的順序可以任意安排；表中任意兩行不能完全相同，即沒有重復(fù)行；表中的列不包含其他數(shù)據(jù)項，即不允許表中表。1.2.2關(guān)系模型第34頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系數(shù)據(jù)庫主要包括如下功能：1.數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)定義構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的三級模式、兩級映像；定義數(shù)據(jù)的完整性、安全性等約束規(guī)則；定義為了保證數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限的用戶口令和存取權(quán)限等。2.數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的操縱。基本操作是檢索(查詢)、更新(插入、刪除、修改)。1.2.3數(shù)據(jù)庫功能第35頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月3.數(shù)據(jù)庫的運行管理安全性控制：防止未經(jīng)授權(quán)的用戶蓄意、無意地存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)的泄露、更改、破壞。完整性約束：保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及語義的正確性、有效性，以免數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系被破壞。并發(fā)控制：能夠正確處理多用戶、多任務(wù)環(huán)境下的操作。數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)：當(dāng)數(shù)據(jù)庫被破壞或數(shù)據(jù)不正確時，系統(tǒng)有能力把數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到正確的狀態(tài)。1.2.3數(shù)據(jù)庫功能第36頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月4.數(shù)據(jù)庫的存儲管理數(shù)據(jù)庫中需要存放兩大類數(shù)據(jù)：應(yīng)用數(shù)據(jù)和描述數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用分門別類地組織、存儲、管理這些數(shù)據(jù)，確定以何種文件結(jié)構(gòu)、存取方式來物理地組織這些數(shù)據(jù)，以便提高存儲空間的利用率、操作的時間效率等。1.2.3數(shù)據(jù)庫功能第37頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月5.數(shù)據(jù)庫接口數(shù)據(jù)庫需要提供與其他軟件系統(tǒng)進行交互、通信、操作的接口，以便提供其開放性，否則ODBC（開放數(shù)據(jù)庫連接）就無法實現(xiàn)。1.2.3數(shù)據(jù)庫功能第38頁，課件共43頁，創(chuàng)作于2023年2月在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，范式就是在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中構(gòu)造數(shù)據(jù)庫時必須遵循一定的規(guī)則。目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫有6種范式：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、第四范式（4NF）、BCNF和第五范式（5NF）。滿足最低要求的范式是第一范式（1NF）。一般說來，