PDF《第一章 绪论》

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第一章 绪论 1.

1 引言 1.1.1 数据、数据库、数据库系统和数据库管理系统 数据库技术产生于

20 世纪

60 年代中期 是数据管理的最新技术 计算机科学的重要分支 ?计算机应用的三个方面:科学计算、数据管理、过程控制 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的关系 1) 数据(Data) 数据是信息的符号记录.数据是数据库处理和研究的对象. ?文字、图形、图像、声音、学生档案、货物运输等. 2) 数据库(Database) ?数据保存方法:人工、文件、数据库 长期存储在计算机内,有组织的、可共享的相关数据的集合.数据按一定的数 据模型组织、描述和存贮、具有最小冗余度、较高的数据独立性、易扩展性、 多用户共享等特点. 3) 数据库管理系统(DBMS) Database Management System. 位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件. ?数据库的建立、运行和维护由 DBMS 统一管理和统一控制.能方便用户数 据定义和数据操纵、数据库保护等功能. 4) 数据库系统(DBS) 计算机硬件为基础的记录保持系统. 包括数据库、 数据库管理系统、 应用系统、 管理员和用户,有时还包括计算机硬件. 1.1.2 数据管理技术的发展 数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护,是数据处理的核 心问题.分为三个阶段 1) 人工管理阶段 ?特点:1)数据不保存 2)数据由人管理 3)数据不共享 4)数据无独立性 2) 文件系统阶段 ?特点:1)数据长期保存 2)文件系统管理数据 3)共享性差 4)独立性低 3) 数据库系统阶段 见1.1.4

2 阶段 人工 文件系统 数据库系统 时间

20 世纪

50 年代末

60 年代中期

60 年代末 应用背景 科学计算 科学计算、管理 大规模管理 硬件背景 无直接存储设备 磁盘、磁鼓 大容量磁盘 软件背景 无OS 有文件系统 有DBMS 背景处理方式 批处理 联机和批处理 联机和批处理 数据管理者 人 文件系统 DBMS 数据面向对象 某一应用程序 某一应用程序 现实世界 数据共享程度 无,冗余大 共享性差,冗余较大 共享性高冗余小 数据独立性 无 独立性差(有逻辑) 有高度独立性 数据结构化 无 记录有结构,整体无 数据模型描述 特点数据控制能力 应用程序控制 应用程序控制 DBMS 保护: 安全性、完整性、 并发控制、数据恢 复1.1.3 数据库系统的特点 数据的结构化 数据的共享性好、冗余度低 数据的独立性高:物理、逻辑 数据由 DBMS 统一管理 1) 数据的安全性(Security) 2) 数据的完整性(Integrity) 3) 并发控制(Concuurency) 4) 数据库恢复(Recovery) 良好的用户接口 1.1.4*数据库技术的研究领域 1. 数据库管理系统软件的研制(面向对象、多媒体数据库等) 2. 数据库设计(设计方法学和设计工具、数据模型与建模、设计规范与标准) 3. 数据库理论(规范化理论) 1.1.5*数据库在信息科学中的应用 三个世界:现实世界、信息世界、计算机世界 现实世界的对象是客观存在的各类实物, 每个对象称实体. 实体有特征: 颜色、 重量等. 实体(entity)

3 实体集(entity set) 特征 (feature) 客观事物在人脑中的反映,称信息.用记录表示实体 实体记录(record) 记录集(record set) 属性(attribute) 计算机世界只能管理由字母、 符号构成的数字化信息. 数字化后的信息称数据. 数据是信息的符号化. 数据(Data) :元组(Tuple), 数据集(dataset) :文件/表(File/Table) 数据项:字段(Field) 1.2 数据模型 1.2.1 概述 数据的组织是数据库技术的核心问题 数据库的数据组织是通过数据模型来实现的 数据模型是创建数据库维护数据库的方式, 是数据库系统定义数据内容和数据间联 系的方法. 数据模型的定义: 表示实体类型和实体间联系的模型称数据模型, 是对现实世界的 抽象. 数据模型分两个层次: 概念(数据)模型:也称信息模型.用来描述信息结构,又称实体联系模型 (ER);