tceic.com
學霸學習網 這下你爽了
當前位置:首頁 >> 計算機軟件及應用 >>

第1章數據庫系統基本概念_圖文

數據庫原理與應用

第1章 數據庫系統基本概念
● 1.1 數據庫的特點及相關概念
● 1.1.1 信息與數據 ● 1.1.2 數據管理與數據庫 ● 1.1.3 數據庫管理系統與信息管理系統
● 1.2 數據庫技術及發展
● 1.2.1 手工管理數據階段的特點 ● 1.2.2 文件系統階段的數據管理特點和缺陷 ● 1.2.3 數據庫系統階段的到來及其發展 ● 1.2.4 數據庫系統階段的數據管理特點
● 1.3 數據庫系統的結構
● 1.3.1 數據庫系統的體系結構 ● 1.3.2 數據庫管理系統的功能結構 ● 1.3.3 數據庫系統的三級數據模式結構

● 1.1 數據庫的特點及相關概念
● 1.1.1 信息與數據
“信息”可以告訴我們有用的事實和知識,“數據”可以 更有效地表示、存儲和抽取信息。
1. 信息(Information)、信息特征及作用 信息就是新的、有用的事實和知識。
信息具有四個基本特征:
1) 信息的內容是關于客觀事物或思想方面的知識; 2) 信息是有用的,它是人們活動的必需知識; 3) 信息能夠在空間和時間上被傳遞,在空間上傳遞信息稱為信 息通信,在時間上傳遞信息稱為信息存儲;
4) 信息需要一定的形式表示,信息與其表現符號不可分離。

信息的作用: 1) 它可以提高人們對事物的認識,減少人們活動的盲目性; 2) 信息是社會機體進行活動的紐帶,社會的各個組織通過信 息網相互了解并協同工作,使整個社會協調發展; 3) 信息又是管理活動的核心。
2. 數據(Data)、數據和信息的關系及數據的特征
數據是用于載荷信息的物理符號。 數據的4個特征: 1) 數據有“型”和“值”之分。 2) 數據受數據類型和取值范圍的約束。 3) 數據有定性表示和定量表示之分。 4) 數據應具有載體和多種表現形式。

● 1.1.2 數據管理與數據庫
1. 數據處理(Data Processing)及分類 圍繞著數據所做的工作均稱為數據處理。數據處理是指對數據 的收集、組織、整理、加工、存儲和傳播等工作。 數據處理分為3類: 1) 數據管理:收集信息、將信息用數據表示并按類別組織保存 ,在需要的時候能夠提供數據; 2) 數據加工:對數據進行變換、抽取和運算,通過數據加工會 得到更有用的數據,以指導或控制人的行為或事物的變化趨勢 ; 3) 數據傳播:在空間或時間上以各種形式傳播信息,而不改變 數據的結構、性質和內容,使更多的人得到信息。

數據管理工作包括:組織和保存數據,即將收集到的數據 合理地分類組織,將其存儲在物理載體上,使數據能夠長期地 被保存;進行數據維護,即根據需要插入新數據、修改原數據 和刪除失效數據的操作;提供數據查詢和數據統計功能,以便 快速地得到需要的正確數據,滿足各種使用要求。 3. 數據庫(Database)及數據庫中數據的性質 數據庫(DB)是一個按數據結構來存儲和管理數據的計算機軟 件系統。
數據庫方法與文件方法相比,具有以下兩個特征。
1) 數據庫中的數據具有數據整體性。
2) 數據庫中的數據具有數據共享性。
① 不同的用戶可以按各自的用法使用數據庫中的數據。
② 多個用戶可以同時共享數據庫中的數據資源。

● 1.1.3 數據庫管理系統與數據庫應用系統
數據庫管理系統是提供數據庫管理的計算機系統軟件,數據庫應 用系統是實現某種具體信息管理功能的計算機應用軟件。數據庫管
理 系統為數據庫應用系統提供了數據庫的定義、存儲和查詢方法,數
據 庫應用系統通過數據庫管理系統管理其數據庫。
數據庫管理系統不是應用軟件,它不能直接用于諸如工資管理、 人事管理或資料管理等事務管理工作,但數據庫管理系統能夠為事
務 管理提供技術和方法、應用系統的設計平臺和設計工具,使相關的


1. 數據庫管理系統(Database Management System)的功能及作用 數據庫管理系統(DBMS)是專門用于管理數據庫的計算機系
統軟件。數據庫管理系統能夠為數據庫提供數據的定義、建立、 維護、查詢和統計等操作功能,并完成對數據完整性、安全性進 行控制的功能。
2. 數據庫應用系統(Information System)及分 類凡使用數據庫技術管理數據(信息)的系統都稱為數據庫應用 系統(Database Application System)。 一個信息系統應攜帶有足夠的信息量。 信息系統可以被劃分為數據傳遞系統、數據處理系統和管理信 息系統。

3. 管理信息系統(Management Information System)及特點 1)管理信息系統是以數據庫技術為基礎的。 2)管理信息系統一般采用功能選單方式控制程序。
4. 數據庫系統(Database System) 使用數據庫技術設計的計算機系統稱為數據庫系統。 一個數據庫系統應由計算機硬件、數據庫、數據庫管理系統、 應用軟件和數據庫管理員等5部分構成。

● 1.2 數據庫技術及發展
? 數據管理技術的發展動力 – 應用需求的推動 – 計算機硬件的發展 – 計算機軟件的發展

● 1.2.1 手工管理數據階段的特點
1) 手工管理階段不保存大量的數據。 2) 手工管理階段沒有軟件系統對數據進行管理。
在手工管理階段,由于沒有專門的軟件管理數據,程序員不僅 要規定數據的邏輯結構,而且還要在程序中設計物理結構,即要 設計數據的存儲結構、存取方法和輸入輸出方法等。 3) 手工管理階段基本上沒有“文件”概念。 4) 手工管理階段一組數據對應一個程序。
手工管理階段的數據是面向應用的,即使兩個應用程序涉及某 些相同的數據,也必須各自定義,無法相互利用、互相參照。所 以程序與程序之間有大量重復數據。

● 1.2.2 文件系統階段的數據管理特點和缺陷
1. 文件管理階段的數據管理特點
1) 管理的數據以文件的形式長久地被保存在計算機的外存中。 2) 文件系統有專門的數據管理軟件提供有關數據存取、查詢及維護功能。
它能夠為程序和數據之間提供存取方法,為數據文件的邏輯結構與存儲 結構提供轉換方法。
這樣程序員在設計程序時可以把經歷集中到算法上,而不必過多地考慮 物理細節。 3) 文件系統中的數據文件已經具有多樣化。
文件系統中不僅有索引文件、鏈接文件、直接存儲文件等多種形式。 4) 文件系統的數據存取是以記錄為單位的。
在文件系統中,只有通過對整條記錄的讀寫操作,才能獲得其中數據項 的信息,不能直接對記錄的數據項進行數據存取操作。

2. 文件系統在數據管理上的主要缺點
1) 文件系統的數據冗余度(Redundancy)大。 文件系統采用面向對象的設計思想,系統中的數據文件都是 與應用程序相對應的。當不同的應用程序所需要的數據有部 分相同時,也必須建立各自的文件,而不能共享相同的數 據。 2) 文件系統中缺乏數據與程序獨立性。 ① 文件系統中的數據文件是為某一特定應用服務的,數據文件的
可重復利用率非常低。 ② 當數據的邏輯結構改變時,必須修改它的應用程序,同時也要
修改文件結構的定義。
③應用程序的改變將影響到文件數據結構的改變。

● 1.2.4 數據庫系統階段的數據管理特點
數據庫系統和文件系統相比具有以下主要特點: 1. 數據庫設計時面向數據模型對象

2.

數據庫設計的基礎是數據模型。在進行數據庫設計時,要站

在全局需要的角度抽象和組織數據;要完整地、準確地描述數

據自身和數據之間聯系的情況;要建立適合整體需要的數據模

2. 數型據庫系統的數據冗余度小、數據共享度高 數據冗余度小是指重復的數據少。減少冗余數據可以節約存儲

空間、避免數據的不一致問題、避免數據統計錯誤。

數據共享度高的優點:

1) 系統現有用戶或程序可以共同享用數據庫中的數據。

2) 當系統需要擴充時,新用戶或新程序還可以共享原有的數據

資源。

3) 多用戶或多程序可以在同一時刻共同使用同一數據。

3. 數據庫系統的數據和程序之間具有較高的獨立性
由于數據庫中的數據定義功能(即描述數據結構和存儲方 式的功能)和數據管理功能(即實現數據查詢、統計和增 刪的功能)是由DBMS提供的,所以數據對應用程序的依 賴程度大大降低,數據和程序之間具有較高的獨立性。 (1)數據的物理獨立性
指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數據庫中數據是相互獨 立的。當數據的物理存儲改變了,應用程序不用改變。
(2)數據的邏輯獨立性 指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的。數據的 邏輯結構改變了,用戶程序也可以不變。

4. 數據庫系統通過DBMS進行數據安全性、完整性、并發 控制和數據恢復控制 數據的安全性(Security)保護
使每個用戶只能按指定方式使用和處理指定數據,保 護數據以防止不合法的使用造成的數據的泄密和破壞。
數據的完整性(Integrity)檢查 將數據控制在有效的范圍內,或保證數據之間滿足一 定的關系。
并發(Concurrency)控制 對多用戶的并發操作加以控制和協調,防止相互干擾 而得到錯誤的結果。
數據庫恢復(Recovery) 將數據庫從錯誤狀態恢復到某一已知的正確狀態。

5. 數據庫中數據的最小存取單位是數據項

● 1.3 數據庫系統的結構
● 1.3.1 數據庫系統的體系結構
1. 數據庫系統需要的硬件資源及對硬件的要求 持數據庫系統的計算機硬件資源包括CPU、內存、外 存及其他外部設備。 1) 計算機內存要盡量大。 2) 計算機外存也要盡量大。 3) 計算機的數據傳輸速度要快。
2. 數據庫系統的軟件組成 軟 件 中 包 括 操 作 系 統 ( OS ) 、 數 據 庫 管 理 系 統 (DBMS)、主語言系統、應用程序軟件和數據庫。

3. 數據庫系統的人員組成及數據庫管理員的職責 數據庫系統的人員由軟件開發人員、軟件使用人員及軟件管 理人員組成。軟件管理人員稱為數據庫管理員(Data Base Administrator,簡稱DBA),職責為: 1) DBA應參與數據庫和應用系統的設計。 2) DBA應參與決定數據庫的存儲結構和存取策略的工作。 3) DBA要負責定義數據的安全性要求和完整性條件。 4) DBA負責監視和控制數據庫系統的運行,負責系統的維護 和數據恢復工作。
5) DBA負責數據庫的改進和重組。

● 1.3.2 數據庫管理系統的功能結構
1. 數據定義功能 2. 數據操縱功能 3. 數據庫的建立和維護功能 4. 數據庫的運行管理功能

● 1.3.3 數據庫系統的三級數據模式結構

1. 數據庫的三級模式結構 數據庫的三級模式是指邏輯模式、外模式(子模式)、內模 式(物理模式)。
(1) 邏輯模式(Schema)及概念數據庫 邏輯模式是對數據庫中數據的整體邏輯結構和特征的描述。 以邏輯模式為框架的數據庫為概念數據庫。 (2) 外模式(External Schema)及用戶數據庫 外模式也稱子模式(Subschema),它是對各個用戶或程序 所涉及到的數據的邏輯結構和數據特征的描述。 以子模式為框架的數據庫為用戶數據庫。

(3) 內模式(Internal Schema)及物理數據庫 內模式也叫存儲模式(Access Schema)或物理模式(Physical Schema),它是數據的內部表示或底層描述。 以物理模式為框架的數據庫為物理數據庫。
2. 數據庫系統的二級映象技術及作用
1) 外模式/模式的映象:定義并保證了外模式與數據模式之間 的對應關系。 2) 模式/內模式的映象及作用:定義并保證了數據的邏輯模式 與內模式之間的對應關系。

數據庫系統模式的概念
? “型” 和“值” 的概念
– 型(Type)
? 對某一類數據的結構和屬性的說明
– 值(Value)
? 是型的一個具體賦值 例如:學生記錄 記錄型: (學號,姓名,性別,系別,年齡,籍貫) 該記錄型的一個記錄值: (900201,李明,男,計算機,22,江蘇)

數據庫系統模式的概念(續)
? 模式的概念
– 模式(Schema)
? 數據庫邏輯結構和特征的描述 ? 是型的描述 ? 反映的是數據的結構及其聯系 ? 模式是相對穩定的

數據庫系統模式的概念(續)
? 模式的概念(續)
– 模式的一個實例(Instance)
? 模式的一個具體值 ? 反映數據庫某一時刻的狀態 ? 同一個模式可以有很多實例 ? 實例隨數據庫中的數據的更新而變動

數據庫系統的三級模式結構
應用A 應用B 應用C 應用D 應用E

外模式1

外模式2 模式 內模式

外模式3 外模式/模式映象
模式/內模式映象

數數據據庫庫

1.模式(Schema)
? 模式(也稱邏輯模式)
– 數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述 – 所有用戶的公共數據視圖,綜合了所有用戶的需求
? 一個數據庫只有一個模式 ? 模式的地位:是數據庫系統模式結構的中間層
– 與數據的物理存儲細節和硬件環境無關 – 與具體的應用程序、開發工具及高級程序設計語言無關
? 模式的定義
– 數據的邏輯結構(數據項的名字、類型、取值范圍等) – 數據之間的聯系 – 數據有關的安全性、完整性要求

2. 外模式(External Schema)
? 外模式(也稱子模式或用戶模式) – 數據庫用戶(包括應用程序員和最終用戶) 使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述 – 數據庫用戶的數據視圖,是與某一應用有關 的數據的邏輯表示

外模式(續)
? 外模式的地位:介于模式與應用之間
– 模式與外模式的關系:一對多
? 外模式通常是模式的子集 ? 一個數據庫可以有多個外模式。反映了不同的用戶
的應用需求、看待數據的方式、對數據保密的要求 ? 對模式中同一數據,在外模式中的結構、類型、長
度、保密級別等都可以不同
– 外模式與應用的關系:一對多
? 同一外模式也可以為某一用戶的多個應用系統所使 用,
? 但一個應用程序只能使用一個外模式。

外模式(續)
? 外模式的用途 – 保證數據庫安全性的一個有力措施。每個用 戶只能看見和訪問所對應的外模式中的數據
– 保證數據獨立性的一個有力措施。

3.內模式(Internal Schema)
? 內模式(也稱存儲模式)
– 是數據物理結構和存儲方式的描述 – 是數據在數據庫內部的表示方式
? 記錄的存儲方式(順序存儲,按照B樹結構存儲, 按hash方法存儲)
? 索引的組織方式 ? 數據是否壓縮存儲 ? 數據是否加密 ? 數據存儲記錄結構的規定
? 一個數據庫只有一個內模式

三級模式與二級映象
? 三級模式是對數據的三個抽象級別
? 二級映象在DBMS內部實現這三個抽象 層次的聯系和轉換

二級映象功能
? 1.外模式/模式映象 ? 2.模式/內模式映象

1.外模式/模式映象
? 什么是外模式/模式映象
– 定義外模式與模式之間的對應關系 – 每一個外模式都對應一個外模式/模式映象 – 映象定義通常包含在各自外模式的描述中

外模式/模式映象(續)
? 外模式/模式映象的用途:保證數據的 邏輯獨立性
– 當模式改變時,數據庫管理員修改有關的外 模式/模式映象,使外模式保持不變
– 應用程序是依據數據的外模式編寫的,從而 應用程序不必修改,保證了數據與程序的邏 輯獨立性,簡稱數據的邏輯獨立性。

2.模式/內模式映象
? 什么是模式/內模式映象
– 模式/內模式映象定義了數據全局邏輯結構 與存儲結構之間的對應關系。例如,說明邏 輯記錄和字段在內部是如何表示的
– 數據庫中模式/內模式映象是唯一的 – 該映象定義通常包含在模式描述中

模式/內模式映象(續)
? 模式/內模式映象的用途:保證數據的 物理獨立性
– 當數據庫的存儲結構改變了(例如選用了另 一種存儲結構),數據庫管理員修改模式/ 內模式映象,使模式保持不變
– 應用程序不受影響。保證了數據與程序的物 理獨立性,簡稱數據的物理獨立性。


推薦相關:

第1章數據庫系統的基本概念_圖文.ppt

第1章數據庫系統的基本概念 - 數據庫技術及應用 [email protected]

第1章數據庫系統的基本概念-PPT精選_圖文.ppt

第1章數據庫系統的基本概念-PPT精選 - 數據庫技術及應用 maokejizjut.edu 2019/8/10 數據庫技術及應用 1 內容安排 ? ? 第一章:數據庫系統的基本概念 ...

第1章 數據庫系統的基本概念_圖文.ppt

第1章 數據庫系統的基本概念 ? ? 教學提示:本章主要介紹數據庫系統的基本概念, 包括數據與信息的概念;數據管理技術的發展階段; 數據模型的兩個層次;數據庫系統...

第1章數據庫系統基本概念_圖文.ppt

第1章數據庫系統基本概念 - 本章主要內容 ? 數據庫系統應用實例 ? 數據庫系

數據庫系統原理自考第1章數據庫系統基本概念_圖文.ppt

數據庫系統原理自考第1章數據庫系統基本概念 - 數據庫系統原理 本書主要內容 ?

第1章數據庫系統的基本概念-PPT精選文檔_圖文.ppt

第1章數據庫系統的基本概念-PPT精選文檔 - 數據庫技術及應用 maokeji

第1章 數據庫系統基本概念_圖文.ppt

第1章 數據庫系統基本概念 - 數據庫原理 河北金融學院信息管理與工程系 張宇敬

第1章數據系統的基本概念_圖文.ppt

第1章數據系統的基本概念 - 數據庫技術及應用 [email protected] 2019年2月24日7時46分 數據庫技術及應用 1 內容安排 ? ? ? ? ? ? ? ? ...

第1章 數據庫的基本概念_圖文.ppt

第1章 數據庫基本概念 1.1數據庫 1.2 數據庫設計 1.3 數據庫應用系統 1.1數據庫 1.1.1 數據庫系統 1.數據庫 數據庫(DB)是存放數據的倉庫,只不過...

第一章:數據庫系統基本概念概要_圖文.ppt

第一章:數據庫系統基本概念概要 - 數據庫系統基本概念 張志祥 2007.3 內

第一章:數據庫系統基本概念_圖文.ppt

數據庫系統基本概念張志祥 2007.3 內容提要 1、基本概念(數據、信息、數據

第1章 數據庫基本概念_圖文.ppt

第1章 數據庫基本概念_計算機軟件及應用_IT/計算機_專業資料。※1.1 數據庫基本概念 ※1.2 數據庫設計 ※1.3 數據庫應用系統 ※1.4 SQL Server 2005環境 ?...

第1章數據庫基礎概念_圖文.ppt

第1章數據庫基礎概念 - 第1章數據庫基礎概念 1.1 數據庫技術概述 ? 數據

數據庫技術及應用 課件 第1章 數據庫系統的基本概念.pp....ppt

第1章 數據庫系統的基本概念第1章 數據庫系統的基本概念 1.1 數據庫的作用 1.2 與數據庫相關的概念 1.3 數據庫技術及發展 1.4 數據庫系統的結構 習題1 ...

第1章數據庫系統的基本概念_圖文.ppt

第1章數據庫系統的基本概念 - 數據庫技術及應用 [email protected]

SQL Server 2005基礎教程第1章 數據庫系統的基本概念_圖文.ppt

第1章 數據庫系統的基本概念 (時間:2次課,4學時) http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第1章 數據庫系統的基本概念教學提示:本章主要介紹數據庫系統的基本...

第1章 數據庫系統概述_圖文.ppt

第1章 數據庫系統概述 - 數據庫系統原理 耿長欣 教材及參考書 ? ? 教材

第1章 數據庫系統基本知識.._圖文.ppt

第1章 數據庫系統基本知識.. - Access 2003 數據庫技術與應用 廣

第1章數據庫系統基礎知識_圖文.ppt

第1章數據庫系統基礎知識_其它_職業教育_教育專區。第1章數據庫系統基礎知識,...1.2 數據庫系統的組成 1.基本概念 ? 數據庫(DB)定義: 是指一組按照一定...

第1章 數據庫的基本概念_圖文.ppt

第1章 數據庫基本概念 - SQL Server數據庫技術及應用教程 電子工業出版社同名教材 配套電子教案 第1章 數據庫基本概念 1.1 信息與數據 1.2 數據庫 1.3...

網站首頁 | 網站地圖
All rights reserved Powered by 學霸學習網 www.dfwmdg.live
copyright ©right 2010-2021。
文檔資料庫內容來自網絡,如有侵犯請聯系客服。[email protected]
甘肃11选五5开奖