第1章 数据库系统导论 本章要点：  数据处理的概念  数据管理技术的发展  数据模型  数据库系统体系结构  数据库系统组成

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1 第1章 数据库系统导论 本章要点：  数据处理的概念  数据管理技术的发展  数据模型  数据库系统体系结构  数据库系统组成
第1章 数据库系统导论 本章要点：  数据处理的概念  数据管理技术的发展  数据模型  数据库系统体系结构  数据库系统组成  数据库管理系统的组成  客户/服务器数据库系统概述

2 1.1 数据处理概念 1.1.1 数据与信息 1．数据 数据是指描述事物的符号，可以有多种形式。数字、文字、图形、图像和声音等都是数据。
1.1 数据处理概念 数据与信息 1．数据 数据是指描述事物的符号，可以有多种形式。数字、文字、图形、图像和声音等都是数据。 2．信息 信息是现实世界中的各种事物、事物的特征及其联系等在人脑中的反映，是经过处理、加工提炼而用于决策制定或其他应用活动的数据。 3．数据与信息的关系 信息和数据是两个既有联系又有区别的概念，数据是信息的载体，信息是数据的内涵。同一信息可以有不同的数据表示形式，而同一数据也可能有不同的解释。

3 1.1.2 数据处理与数据管理 从已知的、原始的或杂乱无章中的数据中推导出对人们有用的数据或信息的过程称为数据处理
数据处理与数据管理 从已知的、原始的或杂乱无章中的数据中推导出对人们有用的数据或信息的过程称为数据处理 数据管理是指数据的收集、整理、组织、存储、查询和传送等各种操作，是数据处理的基本环节，是任何数据处理任务的共性部分。数据库技术就是一门数据管理技术。

4 1.2 数据管理技术的发展 用计算机进行数据管理由来已久，其发展经历了三个阶段： （1）人工管理阶段
1.2 数据管理技术的发展 用计算机进行数据管理由来已久，其发展经历了三个阶段： （1）人工管理阶段 人工管理方式由于程序和数据文件基本上是绑在一起的，故数据的独立性差，无法实现数据共享，数据冗余度（同样的数据出现多次称为冗余）大。 应用程序1 应用程序2 应用程序N 数据文件1 数据文件2 数据文件N …… 人工管理方式

5 文件管理阶段的主要特点可概括为如下几点： （1）辅助存储器成为计算机系统不可缺少的组成部分，用来存放数据文件。 （2）出现了文件管理系统。
（2）文件管理阶段 文件管理阶段的主要特点可概括为如下几点： （1）辅助存储器成为计算机系统不可缺少的组成部分，用来存放数据文件。 （2）出现了文件管理系统。 （3）数据文件可能重复利用，不再与某个应用程序绑在一起。 文件管理阶段的缺点：程序和文件相互依存、数据冗余大、数据的不一致性以及不能反映企业间的业务联系。 应用程序1 应用程序2 应用程序N 数据文件1 数据文件2 数据文件N 文件管理系统 …… 文件管理方式

6 与数据的文件管理方式相比，数据库技术有如下主要特点： 1．数据共享性 2．具有较高的数据与程序的独立性 3．便于对数据实行集中统一的控制
（3） 数据库管理阶段 与数据的文件管理方式相比，数据库技术有如下主要特点： 1．数据共享性 2．具有较高的数据与程序的独立性 3．便于对数据实行集中统一的控制 应用程序1 应用程序2 应用程序N 逻辑文件1 逻辑文件2 逻辑性1 逻辑文件N 用户1 用户2 DBMS 用户N DB …… …… …… 数据库管理方式

7 1.3 数据模型 信息世界的术语 1．实体 ：实体是指客观存在并可相互区分的事物，不但指人和物，而且事件、抽象的状态和概念也可以看作实体。 2．属性：是实体所具有的某一特征，一个实体可由若干属性来刻画。 3．实体集 ：具有相同类特征的实体集合称为实体集。 4．联系 ：根据联系的特点可将其分成三种基本类型：1对1的联系， 1对多的联系，多对多的联系 。 5．关键字 6．值域 ：实体属性的取值范围。

8 1.3.2 三大数据模型 1．层次模型 层次模型是指满足下列条件的基本层次联系的集合： （1）有且仅有一个节点无父结点，此结点称为根结点；
三大数据模型 1．层次模型 层次模型是指满足下列条件的基本层次联系的集合： （1）有且仅有一个节点无父结点，此结点称为根结点； （2）根结点以外的其它结点有且仅有一个父结点。 学院 系 部 研究所 班级 教研室 处 科 研究室 层次模式示意图

9 （2）至少有一个结点具有一个多于一个的父结点。
2．网状模型 网状模型具有以下特点： （1）可以有一个以上结点无父点 （2）至少有一个结点具有一个多于一个的父结点。 A B C D A B C D 图状模型示意图

10 3．关系模型 关系数据模型是三大经典模型中最晚发展有一种，是相对建模能力最强的一种，也是目前使用得最多的一种模型。 关系应具有以下性质： （1）关系中不允许有相同的属性名； （2）每一列的数据类型必须相同，且取自于同一个域； （3）不允许有相同的元组； （4）行的顺序和列的顺序可以任意排列； （5）关系的任何一个属性都必须是不可再分的元素； （6）关系的结构相对固定，但元组的值与数目是随时间的推移而经常变化的。

11 1.3.3 数据模型的三要素 数据模型通常由下列三个部分组成：
数据模型的三要素 数据模型通常由下列三个部分组成： 1．数据结构数据结构是所研究对象的类型的集合，这些对象是数据库的组成成分。一般可以分为两类：一类是与数据类型、内容有关的对象，另一类是与数据之间联系有关的对象。 2．数据操作数据操作是指对数据模型中各种对象型的实例所允许执行的操作，包括操作及有关的操作规则。 数据结构是对系统静态特性的描述，数据操作是对系统动态特性的描述。 3．数据的完整性约束条件：数据的完整性约束条件是完整性规则的集合。

12 1.4 数据库系统体系结构 SPARC结构对数据库的组织从内到外分三个层次描述，分别称为内模式、模式和外模式，三个模式反映了看待数据库的三种不同数据观点。SPARC结构如图 ： 应用程序1 应用程序2 应用程序3 …… UWA1 UWA2 UWA3 外模式A 外模式B …… 外模式\模式映射 外模式\模式映射 模式 DBMS 模式/内模式映射 数据库的三级体系结构 DB DB 内模式

13 SPARC结构对数据库的组织从内到外分三个层次描述，分别称为 ：
（1）模式 （2）内模式 （3）外模式 在三个模式之间存在着两种映射 ：模式/外模式映射 ；模式/ 模式映射采用映射技术还有以下好处： （1）保证了数据共享； （2）有利于数据的安全保密； （3）方便用户使用数据库。

14 1.5 数据库系统组成 基本计算机系统 数据库（DB） 数据库管理系统（DBMS） 数据库应用程序 数据库管理员（DBA）

15 1.6 数据库管理系统的组成 一般来说DBMS由下列三类软件组成： （1）语言 1．程序设计语言 2．定义和操作数据库的语言
1.6 数据库管理系统的组成 一般来说DBMS由下列三类软件组成： （1）语言 1．程序设计语言 2．定义和操作数据库的语言 （1）数据描述语言（DDL） （2）数据操纵/查询语言（DML） （2）控制数据库运行的程序 （3）数据库维护程序

16 1.7 客户/服务器数据库系统概述 按照当前流行的程序设计方法，可以将数据库应用程序分为两类：
1.7 客户/服务器数据库系统概述 按照当前流行的程序设计方法，可以将数据库应用程序分为两类： （1）两层结构的客户/服务器（C/S）数据库应用程序 。 数据库服务器 DB 客户机1 客户机2 …… 客户机n 第一层 第二层

17 （2） 三层C/S结构 数据库服务器 DB 客户机1 客户机2 …… 客户机n 第一层 第二层 应用服务器 第三层

18 小结 本课主要讲解了与数据库有关的基本概念，包括数据处理与数据管理技术的发展、数据模型的基本概念、数据库系统的体系结构、数组库系统的组成以及数据库管理系统的组成等，最后还介绍了客户/服务器结构的数据库系统的构成。