第一章 数据库系统概述 1．1数据管理及其技术的发展 1．2数据库基本概念 1．3数据模型与数据模式.

Presentation on theme: "第一章 数据库系统概述 1．1数据管理及其技术的发展 1．2数据库基本概念 1．3数据模型与数据模式."— Presentation transcript:

1 第一章 数据库系统概述 1．1数据管理及其技术的发展 1．2数据库基本概念 1．3数据模型与数据模式

2 1．1数据管理及其技术的发展 1．1．1数据、信息与数据管理 1．1．2 数据管理技术的发展历程

3 1．1．1数据、信息与数据管理 数据与信息 信息是反映客观世界中各种事物的特征和变化并可借助某种载体加以传递的有用知识。 数据是人们为了反映客观世界而记录下来的可以鉴别的符号。 信息是通过对数据进行提炼、加工的结果，是对数据赋予一定意义的解释。 信息一定是数据，但数据不一定是信息。

4 1．1．1数据、信息与数据管理 数据处理是指对数据进行收集、组织、加工、存储、提取及传输等一系列过程。 数据管理是数据处理的核心问题。

5 1．1．2 数据管理技术的发展历程 1．人工管理阶段 2．文件系统阶段 3．数据库系统阶段

6 1．人工管理阶段 （1）数据不保存在机器中（那时没有外存）。
（2）没有专用软件对数据进行管理，应用程序中不仅要规定数据的逻辑结构，而且要设计物理结构。 （3）只有程序的概念，没有文件的概念。 （4）数据不共享，即数据面向应用，一组数据对应一个程序，也就是说当相同的一组数据被多个应用程序用到时，需要在各自的程序中重复定义。

7 2．文件系统阶段 （1）数据以文件形式长期保存在磁盘等介质上。
（2）由专门的软件对数据进行管理，程序和数据从物理上分开，即数据的逻辑结构与物理结构有了区别，这样就不需要再关心数据的物理位置，只需通过文件名就可调用数据。 （3）文件组织呈现多样化，如有索引文件，链接文件等。 （4）数据不再属于某个特定程序，可以重复使用。 缺点：数据共享性差，导致冗余度大。数据不一致性。数据联系弱。

8 3．数据库系统阶段 （1）数据结构化。 （2）有较高的数据独立性。 （3）数据的共享性高，冗余度低。
（4）数据库系统为用户提供方便的用户接口 （5）数据库系统提供了四个方面的数据控制功能 （6）对数据的操作不一定以记录为单位，还可以数据项为单位。

9 1．2数据库基本概念 1．2．1 数据库 1．2．2 数据库管理系统 1．2．3 数据库系统 1．2．4 数据库技术的发展历程

10 1．2．1 数据库 数据库是统一管理的相关数据的集合 当前主流数据库——关系数据库
一个关系数据库中可存放多个基本表，每个基本表存储一个关系的所有数据。 数据库中不仅仅包含表，还有视图等其它对象，而且可以在表间进行关系运算以形成复杂的多表操作

11 1．2．2 数据库管理系统 数据库管理系统（Data Base Management System，DBMS）是系统软件，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制 三个功能：数据定义 、数据操纵、数据库 控制

12 1．2．3 数据库系统 数据库系统（Data Base System，DBS）是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。 DBS由硬件、软件 、数据、人员 四个层次组成

13 1．2．4 数据库技术的发展历程 数据库技术的发展是以数据模型的发展为主线的，并据此划分为三代
第一代：20世纪70年代的层次数据库系统与网状数据库系统为第一代 。 第二代：1970年提出的关系模型奠定了关系数据库的理论基础。 第三代：分布式数据库系统和面向对象数据库系统的出现。

14 1．3数据模型与数据模式 1．3．1 数据模型 1．3．2 数据模式

15 1．3．1 数据模型 1．概念数据模型 概念数据模型是一种独立于计算机系统的模型，它不涉及信息在系统中的表示，只是用来描述某个特定组织的概念化结构，强调语义表达功能。即概念数据模型面向现实、面向用户，而与DBMS无关。

16

17

18 1．3．1 数据模型 2．逻辑数据模型 数据模型第二级为逻辑数据模型，其既要面向用户又面向实现。用概念数据模型表示的数据必须转化为逻辑数据模型表示的数据才能在DBMS中实现。 典型的逻辑数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。

19

20

21 1．3．1 数据模型 3．物理数据模型 反映数据存储结构的数据模型称为物理数据模型。 与DBMS有关，而且与操作系统和硬件有关，即面向机器。

22 1．3．2 数据模式 数据模式是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，或者说是数据库所有数据元素类型的一个结构图。
数据模型是描述数据的手段，数据模式则是用给定数据模型对具体数据的描述。 DBMS在体系结构上都具有相同的的特征—三级模式、两级映像。

23 1．3．2 数据模式 1．三级模式结构 内部级（内模式）、概念级（模式）和外部级（外模式）

24 1．3．2 数据模式 1．三级模式结构 （1）内模式：也称存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
一个数据库只有一个内模式。 （2）模式：即概念模式又称逻辑模式，因为它是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。 一个数据库只有一个概念模式。 （3）外模式：又称为子模式或用户模式，是用户与数据库的接口，是对用户用到的那部分数据的逻辑结构和特征的描述。

25 1．3．2 数据模式 2．两级映象与数据的独立性 （1）外模式/模式映象 （2）模式/内模式映象