数据库管理系统（dbms）.ppt

1、关系型数据库基础,第一模块 关系数据库的结构分析学习任务1-1：学科概念认知,主讲教师：赵丽梅,教 学 提 纲,学习激励,案例欣赏与分析：1、学校网站 http:/ http:/ http:/ ,案例解决的问题： 是什么（what）？ 为何用（why）？ 用在哪（where）？ 怎么用（how）？,课程性质、地位与学习方法的认知,公共基础课,专业课程,项目实践课程,专业拓展课程,初级程序员,关系数据库基础,网页设计,界面设计项目实践,计算机文化基础,Java程序设计,C语言程序设计,数据结构,操作系统,C#程序设计,ASP.NET 程序设计,JAVAWEB 应用开发（JSP+Servlet）,

2、J2EE企业级应用开发（Spring+Hb,网络技术基础,面向对象项目实践,JSP项目实践,ASP.NET项目实践,软件测试技术,基于UML的信息系统分析与设计,中级程序员,高级程序员,客户端程序设计,C#For Windows程序设计,SQL Server 应用,毕业设计与顶岗实训,图形图像处理,ORCALE数据库技术,XML编程,Ajax 架构,javaME 开发,移动智能终端软件开发,PHP技术,导课：教学单元与学时分配表,导课：实验内容及学时,1、专业术语的理解（信息与数据）,信息：现实世界中各种事物的存在方式、运动形态以及它们之间的相互联系等诸要素在人脑中的反映，通过人脑的抽象后形成

3、概念。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来,进行传递和处理。,数据：人们对事物所含信息的符号表示。数据具有概括性、结构性和独立性。数据是信息的符号表示，信息是数据的内涵，是数据的语义解释。数据是符号化的信息，信息是语义化的数据。数据是信息的具体表示形式，信息是数据的有意义的表现。数据处理的主要内容:数据的存储、查询、修改、分类、排序等，以及支持决策功能。,1、专业术语的理解（数据库DB）,数据库(DB)：是长期存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。它不仅包括描述事物的数据本身，而且包括相关事物之间的联系。按照一定的逻辑数据模型将整体上具有一定逻辑结构的数据组织在一起以单个文件

4、形式集中存放在单个计算机系统的外存储器上，或者以逻辑上有联系的多个文件的形式分散存放在构成计算机网络结点的多个计算机系统的外存储器上，可以供单个用户使用或多个用户跨时空共享且与应用程序彼此独立的有限数据集合。,1、专业术语的理解（数据库DB）,数据库的特点：(1) 结构性和集成性 (2) 永久性和共享性 (3) 有限性 (4) 低冗余性和数据独立性 (5) 易扩充性,1、专业术语的理解（数据库DB）,1、专业术语的理解（数据库管理系统DBMS）,数据库管理系统（DBMS）：是在OS支持下按照一定的数据模型来管理数据定义、处理数据库访问事务、维护数据完整性和安全性、提供数据库用户接口的系统软件，

5、是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。,1、专业术语的理解（数据库管理系统DBMS）,用户在数据库系统中的一切操作，包括数据定义、查询、更新及各种控制，都是通过DBMS进行的。DBMS就是实现把用户意义下的抽象的逻辑数据处理转换成计算机中的具体的物理数据的处理软件，这给用户带来很大的方便。,SQL ServerOracleDB2 Sybase,1、专业术语的理解（数据库管理系统DBMS）,DBMS的组成和各部分功能：,1、专业术语的理解（数据库管理系统DBMS）,DBMS的工作过程：（1）接受数据库应用程序的数据请求和处理请求；（2）将来自数据库应用程序的用户请求转换成底层指令，即机器代

6、码；（3）操作数据库；（4）接受对数据库操作的查询结果；（5）对查询结果进行格式转换；（6）向用户返回处理结果。,1、专业术语的理解（数据库管理系统DBMS）,DBMS的工作过程：DBMS将数据库中的数据作为一种可管理资源来对待。它在内存中为应用程序开辟一个系统级的DB缓冲区，用以数据传输和格式转换。而DBS的三级模式结构定义存放在数据字典中。在用户访问数据库时，DBMS把用户对数据库的操作从应用程序转移到外部级、逻辑级、再导向内部级，进而通过OS操纵存放在外存储器中的数据库,1、专业术语的理解（数据库管理系统DBMS）,DBMS的功能：1、数据定义功能；2、数据操纵功能；3、数据库保护功能；

7、（1）数据完整性控制功能；（2）数据安全性控制功能；（3）并发事务控制功能；（4）数据库恢复功能；4、数据库创建与维护功能；5、数据字典（DD）和统计功能；,1、专业术语的理解（数据库系统DBS）,数据库系统（DBS）：是引进数据库技术后的计算机系统，实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享的便利手段。是用数据库来存储和维护特定应用环境的数据并对该应用环境提供数据支持的实际可运行的计算机系统或计算机网络。,1、专业术语的理解（数据库系统DBS）,DBS的层次关系,数据库用户：是控制、存储、维护和检索应用数据库中数据的人员。DBA：数据库管理员。,2、数据库管理技术的发展

8、（三个阶段）,数据处理的中心问题是数据管理。数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护等操作。数据库技术是研究数据管理的技术。即如何妥善地保存和科学地管理数据。数据管理技术好坏评判的标准： （1）数据冗余:指同一数据多次存放。 问题有:浪费空间 修改麻烦 引起不一致 （2）数据共享:体现在： 多个应用可使用同一数据(文件、记录、数据项) 多个用户可同时存取同一数据。 为开放资源。 （3）数据独立性:指应用程序和数据之间相互独立。 （4）数据统一集中管理。,2、数据库管理技术的发展（第一阶段）,随着计算机硬件和软件的发展，数据管理经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。第

9、一阶段：人工管理阶段 上世纪50年代中期以前背景：(1) 计算机主要用于科学计算，数据量小，结构简单。 (2) 没有磁盘等直接存取设备。 (3) 没有操作系统，没有数据管理软件。特点：(1) 没有专门的数据管理软件，用户完全负责数据管理工作。 (2) 数据完全面向特定的应用程序。 (3) 程序与数据没有独立性。,2、数据库管理技术的发展（第二阶段）,第二阶段：文件系统管理阶段 上世纪50年代后期至60年代中期主要背景： (1) 计算机不但用于科学计算，还用于信息管理。 (2) 外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备，无须顺序存取，由地址直接访问所需记录。 (3) 有了OS，其中有专门管理数据的子系统

10、文件系统。,2、数据库管理技术的发展（第二阶段）,第二阶段：文件系统管理阶段 上世纪50年代后期至60年代中期主要特点： (1) 数据可以文件形式长期保存在外部存储器上。 (2) 数据的存取基本上以记录为单位。 (3) 系统提供一定的数据管理功能。 (4) 一个数据文件对应一个或几个应用程序，但数据仍是面向应用程序的。 (5) 应用程序与数据有一定的独立性。,2、数据库管理技术的发展（第二阶段）,第二阶段：文件系统管理阶段 上世纪50年代后期至60年代中期主要缺点：(1) 数据与程序的独立性差。 (2) 数据联系弱，共享性差，冗余度大。 (3) 数据的不一致性。 (4) 数据查询困难。 (5)

11、 数据完整性难以保证。,2、数据库管理技术的发展（第三阶段）,第三阶段：数据库系统管理阶段三件大事： (1) 1968年，IBM公司推出层次模型的IMS(Information Management System)数据库系统； (2) 1969年，美国数据系统语言协会(CODASYL)提出网状模型，1971年通过； (3) 1970年，IBM的E.F.Codd开创关系数据库理论。主要背景： (1) 计算机管理的数据量大、关系复杂、共享性要求高。 (2) 外存有了大容量磁盘、光盘等。 (3) 硬件价格下降，软件价格上升，软件维护成本提高。,2、数据库管理技术的发展（第三阶段）,第三阶段：数据库系

12、统管理阶段主要特点： (1) 有了DBMS。 (2) 数据整体结构化。 (3) 灵活性强。 (4) 数据共享度高、冗余度低、易扩充。 (5) 数据独立性强。 (6) 数据控制能力强，数据安全性高。,2、数据库管理技术的发展（数据独立性）,DBS的数据独立性：应用程序与数据库的数据结构相互独立，互不影响，在数据结构修改时，应用程序保持不变。 数据的物理独立性：应用程序与存放在外存储器上的数据库中的数据是相互独立的。当数据的物理存储结构改变时，应用程序可以保持不变。 数据的逻辑独立性：应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。当数据的逻辑结构改变数据的逻辑独立性是指应用程序与数据库的逻辑结构是相互独

13、立的。当数据的逻辑结构改变时，应用程序也可以保持不变。时，应用程序也可以保持不变。,2、数据库管理技术的发展（数据独立性）,1 泛数据研究:各种Web数据管理问题成为关注热点2 国际数据库研究界动态 ：信息的存储、组织、管理和访问3 主流技术发展趋势 （1）信息集成 （2）数据流管理 （3）传感器数据库技术 （4）XML 数据管理 （5）网格数据管理 （6）DBMS的自适应管理 （7）移动数据管理 （8）微小型数据库技术 （9）数据库用户界面,在开发项目中使用的数据库软件品牌分布调查结果图,总结,1、数据管理技术发展的三个阶段： （1）人工管理阶段； （2）文件系统管理阶段； （3）数据库系统管理阶段；2、专业术语： （1）数据库（DB）； （2）数据库管理系统（DBMS)； （3）数据库系统（DBS）；,学习拓展与思考,思考,学习拓展,数据库的现状及发展趋势怎样？,作业单一中思考题第一部分；,