1、数据库应用技术,第1章数据库系统概述,学习目标本章重点介绍数据库的一些基本概念,并以SQL Server2000数据库为例进行实验1的学习。一、基本概念1.数据与信息数据(Data)是一组表示数量、行动和目标的非随机的可鉴别的符号。信息(Information)是经过加工的,能对接收者的行为和决策产生影响的、有价值的数据。2计算机处理技术计算机数据处理技术大致经历了人工管理、文件管理、数据库管理不同的发展阶段。与其他数据处理技术相比,采用数据库技术具有数据独立性强、共享程度高、粒度小、便于结构化存储,以及处理效率高等优点。3数据库(DataBase,DB)简单地讲,数据库就是各种相关数据的集合
2、和容器。数据库中的数据必须按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可以被一定范围内的各种用户共享。,4数据库管理系统(Database Management System,DBMS)数据库管理系统是对数据库进行管理的系统软件,位于用户和操作系统之间,为用户或应用程序提供访问数据库的方法和工具。其主要目标是使数据成为方便用户使用的资源,易于为各类用户共享,并增进数据的安全性、完整性和可用性。主要功能可以概括为:数据定义、数据操纵、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。5数据库系统(Database System,DBS)狭义上讲,数据库系统主要指数据库和
3、数据库管理系统,由于这二者在应用中的相互依赖性,所以在一般不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。6数据库系统的三级模式指数据库系统由外模式、模式和内模式三级抽象模式构成。()内模式(Internal SchemA)数据最终是要存储在硬盘介质上的。数据库中的数据,最终表示为一个或多个文件。这些文件有它特定的物理结构和存储方式,例如: 是顺序文件还是随机文件?按B树结构存储还是哈希结构存储? 索引按照什么方式组织? 数据是否经过加密?是否经过压缩?, 单个数据文件的最大容量?一条记录的最大字节数?上述数据物理结构和存储方式的描述,被称为内模式,也叫物理模式或存储模式。一个数据库只有一个内
4、模式,它是数据库内部的表示方法。(2)模式(SchemA)如果让用户去记住内模式中的问题并按照相应的方式来访问,显然是不可想象的那样,数据库管理系统也就失去了它的价值了。模式描述了数据库中全体数据的逻辑结构和特征。例如,SQL Server中,用户能看到的是一张张的数据表、数据视图、数据快照等,而不必去直接访问存储在硬盘上的数据文件。一个数据库只有一个模式,它以某一种数据模型为基础。逻辑模式的基础是数据模型。(3)外模式(External SchemA)有了“模式”,用户可以排除数据存储细节的干扰,而以一种逻辑的方式访问数据。但是,还有一些问题要解决: 如何给数据库多个用户划分权限? 不同的用
5、户看到的数据有何不同? 不同的用户,结构、类型、长度、保密级别等的要求如何实现?,外模式是模式的子集,也称子模式或用户模式,它是数据库用户能够看见的和使用的、局部的、逻辑结构和特征的描述,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。一个数据库可以有多个外模式,不同用户的外模式的描述是不同的。数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像,即外模式/模式映象和模式/内模式映象,保证了数据和程序之间的逻辑独立性和物理独立性。7逻辑数据模型在数据库系统中,主要的数据模型有:层次模型(Hierarchical Model)、网状模型(Network Model)、关系模型(Relational Model)和面向对象
6、模型(Object-Oriented Model)。其中,应用最广泛的当属关系模型。关系模型由三部分组成:数据结构、关系操作集合和关系的完整性。数据结构是指在关系模型中,无论是数据还是数据之间的联系都是以二维表(关系)结构表示。关系操作是指关系代数(或等价的关系演算)中并、交、差、选择、投影、连接等。其操作方式的特点是集合操作,即操作的对象和结果是集合,称为一次一集合的方式,而不是一次一个记录的方式。关系完整性是指实体完整性、参照完整性和用户自己定义的完整性。8SQL Server数据库的主要特点具有客户/服务器体系结构;提供了大量易用的管理工具,比较常用的主要有(1)服务管理器(2)企业管理
7、器(3)查询分析器;自动实现数据库的并发控制;灵活的编程接口和开发工具。,9SQL Server数据库分类SQL Server数据库分为系统数据库和用户数据库两种类型。前者是SQL Server自带的,后者则是用户自己创建的。10SQL Server存储结构SQL Server数据库在物理上是以磁盘文件的形式存在的,在逻辑上则是由表、视图、索引、存储过程等数据库对象组成的。物理存储结构在物理层面上,SQL Server数据库是由两个操作系统文件组成的,即数据文件和事务日志文件,它们的后缀分别是MDF和LDF。数据文件主要用于存储数据,事务日志文件主要用于存储数据库的更新情况等事务日志信息。逻辑存储结构在逻辑层次上,数据库是由表、视图、存储过程等一系列数据对象组成的常用的数据库对象主要包括:表(Table)、索引(Index)、视图(Views)、触发器(Triggers)、存储过程(Store Procedures)、缺省(Default)、约束(Constraints)、用户(Users)以及图表(Diagram)和用户自定义的数据类型等。,