1、1 数据库原理与应用 黄 晓涛 18071733366 网络与计算中心基础教研室 2 大数据看春运：数据的存储和分析 透过数据可以找出多少亮点？ 网络与计算中心基础教研室 3 高考数据分析：数据的存储 数据量 2011年全国 933万，湖北 48.5万 Excel 2010: 列数最多 256列 ,行数最多 65536行 数据库存储 关系数据库，二维表 网络与计算中心基础教研室 4 高考数据分析：数据的存储 假如每个考生的信息如下： 考号、姓名、性别、类别、语文、数学、外语、综合，类别分为文理科 则所有考生的数据就构成一个二维表，如图： 网络与计算中心基础教研室 5 可 SELECT 考号
2、, 类别 , 语文 +数学 +外语 +综合 AS 总分 FROM 高考成绩表 ; 高考数据分析：求每个人的总分 网络与计算中心基础教研室 6 高考数据分析：求出一分一段结果 使用如下命令对上面的表进行统计。 SELECT 总分 , count(*) AS 人数 FROM 高考成绩表 WHERE 类别 =1 GROUP BY 总分 ORDER BY 总分 DESC; 网络与计算中心基础教研室 7 本课教学目标 1.数据库能做什么？ Why? 2.什么是数据库 -数据库的基本知识 What? 3.如何使用 SQL Server2008建立数据库 How? 第 1章 数据库系统概述 1.1 信息、数
3、据、数据处理与数据管理 1.2 数据库技术的产生、发展 1.3 数据库系统的组成 1.4 数据库系统的内部体系结构 1.5 数据库系统的外部体系结构 1.6 数据库管理系统（ DBMS） 1.7 数据模型 1.8三个世界及其有关概念 1.9 四种数据模型 1.10 数据库系统的发展 1.11 数据库技术与其他相关技术的结合 9 通讯录： 图书馆： 数据库 数据存放的地方 小数据库 可用 手工 管理 大型数据库 必须由 计算机 进行管理 计算机三大主要应用领域？ 科学计算 过程控制 数据处理 70% 10 信息的特征 1.1 信息、数据、数据处理与数据管理 1.1.1 数据与信息 信息 能源 物
4、质 客观世界的三大要素 采集并加工、传递 消息 情报 指令 数据 信号 学号： S1 姓名：赵亦 性别：女 年龄： 17岁 所在系别：计算机 源于物质和能量 可以感知 可存储、加工、 传递和再生 11 数据 数据是信息的具体表现形式 数据的表现形式 数据与信息的联系 数据是信息的符号表示或载体 信息是数据的内涵，是对数据的语义解释 S1 赵亦 女 17岁 计算机 数字 文字 图形 图象 声音等 12 1.1.2 数据处理与数据管理 信息数据数据处理 将数据转换成信息 的过程 包括数据的收集、 管理、加工利用 乃至信息输出演变 推导 等 数据的收集、 分类、组织、 编码、存储、 维护、检索、 传
5、输等操作 数据处理 数据管理 产出 输出结果 原料 输入 “数据处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据 13 网络数据统计结果 14 单击提交按钮后发生了什么？ 1.将用户的选择写入已定义好的数据库表中 2.从表中读取数据，分别统计出A,B,C,D 选项所占比例。 3.将统计结果显示在页面上 15 更复杂的一个例子 16 1.1 信息与数据 信息： 1.你是：理工科学生 2.你是否对计算机感兴趣：只是想上网 3.上大学前你的计算机应用程度：会使用一些简单的常用软件比如 office 4.如果在学校网站上有关于教学资料，你会去看吗？：会 5.你认为大学计算机基础教学是为了：应用 数据 1.
6、A 2.B 3.C 4.A 5.A 现实世界 信息世界 计算机世界 17 1.2 数据库技术的产生、发展 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 数据不保存，无专用软件管理数据， 不共享，无独立性 数据以文件形式长期保存，由文件系统管理 数据 ，程序与数据间有一定独立性 ,文件的形 式已经多样化 ,数据具有一定的共享性 数据结构化 ，共享性高、冗余度低 ， 独立性高 ，有统一的数据控制功能 DBMS 数据的安全性控制、 数据的完整性控制、 并发控制、 数据恢复 18 1.2 数据管理技术的产生、发展 数据管理技术 1. 人工管理阶段 程序与数据是一个整体，一个程序中的数据无法被其他程序使用
7、，因此程序与程序之间存在大量的重复数据。 特点 : 程序之间不能共享数据； 程序复杂； 数据量小且无法长期保存； 人工重复输入数据 ,数据不保存。 19 人事管理应用程序 教师信息数据组 学生管理应用程序 学生信息数据组 教务管理应用程序 课程信息数据组 学生部门 教务部门 人事部门 应用程序和数据的依赖关系 20 1.2 数据管理技术的发展 2. 文件系统阶段 20世纪 50年代后期至 60年代后期 ,计算机 外存储器 有了磁鼓和磁盘等直接存取设备；软件有了操作系统和文件系统；程序通过 数据文件 访问数据。 外存 储器 数据输入程序 数据输入程序 01090101林小辉 1211198012
8、0122长春市东朝阳路 10委 6号 1300210431-789910101090102李晓娜 24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街 5号 1500860431-565465401090103王强 14011984060322长春市民康路 10号 1300240431-987451901090104张丽丽 23101984071122吉林珲春市第二高级中学 1333000440-751886401090105赵海燕 23011984021523黑龙江大庆市萨尔图区 1633110459-637936301090101 林小辉 12111980120122 长春市东朝阳路 10
9、委 6 号 1 3 0 0 2 1 0 4 3 1 - 7 8 9 9 1 0 101090102 李晓娜 24101984022923 黑龙江省哈尔滨市建设街 5 号 1500860431- 565465401090103 王强 1 4 0 1 1 9 8 4 0 6 0 3 2 2 长春市民康路 10 号 1 3 0 0 2 4 0 4 3 1 - 9 8 7 4 5 1 901090104 张丽丽 23101984071122 吉林珲春市第二高级中学 1 3 3 3 0 0 0 4 4 0 - 7 5 1 8 8 6 401090105 赵海燕 23011984021523 黑龙江大庆市
10、萨尔图区 1 6 3 3 1 1 0 4 5 9 - 6 3 7 9 3 6 3数据文件 01090101 林小辉 12111980120122 长春市东朝阳路 10 委 6 号 1 3 0 0 2 1 0 4 3 1 - 7 8 9 9 1 0 101090102 李晓娜 24101984022923 黑龙江省哈尔滨市建设街 5 号 1500860431- 565465401090103 王强 1 4 0 1 1 9 8 4 0 6 0 3 2 2 长沙市五一路 10 号 1 3 0 0 2 4 0 7 3 1 - 4 8 7 4 5 1 901090104 张丽丽 231019840711
11、22 吉林珲春市第二高级中学 1 3 3 3 0 0 0 4 4 0 - 7 5 1 8 8 6 401090105 赵海燕 23011984021523 黑龙江大庆市萨尔图区 1 6 3 3 1 1 0 4 5 9 - 6 3 7 9 3 6 3数据文件 21 外存 储器 01090101林小辉 12111980120122长春市东朝阳路 10委 6号 1300210431-789910101090102李晓娜 24101984022923黑龙江省哈尔滨市建设街 5号 1500860431-565465401090103王强 14011984060322长春市民康路 10号 13002404
12、31-987451901090104张丽丽 23101984071122吉林珲春市第二高级中学 1333000440-751886401090105赵海燕 23011984021523黑龙江大庆市萨尔图区 1633110459-6379363特点 :多个程序 共享 数据；易于 长期保存 数据；程序代码有所简化；数据冗余（重复）度较大；程序对数据依赖性较强；人员专业性较强。 查询程序 王强 长沙市五一路 10号 1300240731-4874519 01090103 查询程序 例如： 数据查询与报表 22 学生部门 教务部门 人事部门 文件系统 教师数据文件 学生数据文件 课程数据文件 人事管理
13、应用程序 学生管理应用程序 教务管理应用程序 图 1-2 应用程序和数据文件的关系 23 文件系统阶段 应用程序与数据间的对应关系 文件 系统 文件 1 文件 2 文件 3 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 n （ 3） 数据库系统阶段 ： 20世纪 60年代后期开始。 例：学生基本信息记录表 ： 学号 姓名 性别 出生年月 学院 籍贯 奖惩情况 200505101 张三 男 1987/10/10 经济学院 广东 2005-06学年一等奖学金 2005-06学年校三好学生 200505102 李四 男 1988/01/10 经济学院 河南 200505103 钱红 女 1987/05/21
14、 经济学院 上海 200505106 赵晓林 女 1989/02/10 经济学院 上海 2005-06学年一等奖学金 这个表格的缺点：有些同学的奖惩记录很多，但大部分没有，因此“奖惩情况”这一栏该留多大的位置很难确定。而且很难统计奖励的次数 修改后的记录表：将学生基本信息和奖惩情况分开来 学号 奖惩情况 200505101 2005-06学年一等奖学金 200505101 2005-06学年校三好学生 200505106 2005-06学年一等奖学金 学号 姓名 性别 出生年月 学院 籍贯 200505101 张三 男 1987/10/10 计信学院 广东 200505102 李四 男 198
15、8/01/10 计信学院 河南 200505103 钱红 女 1987/05/21 计信学院 上海 200505106 赵晓林 女 1989/02/10 计信学院 上海 . 奖惩情况表 修改后的学生基本信息记录表 特点：描述数据时不仅描述数据本身，还描述了数据间的联系。 特点： a、数据结构化，信息完整，功能通用。 b、实现 数据共享 ， 减少 数据 冗余 ，易扩充。 c、采用了 特定的数据模型 。 d、 数据独立性高 物理独立性 ：应用程序的处理与数据物理结构无关。 逻辑独立性 ：数据的逻辑结构的改变，用户程序可以不改变。 （ 3） 数据库系统阶段 e、数据由 DBMS统一管理和控制。 返回
16、 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 N 数据库管理系统 DBMS 数据库 图 1-4数据库系统阶段应用程序与数据的关系 28 数据库系统阶段 程序与数据间的对应关系 应用程序 1 应用程序 2 应用程序 n 数 据 库 数据库 管理系统 DBMS 举一个数据库系统的例子 （与社会学有关的） 说明：功能、 DBMS、用户、硬件、操作系统 作业： 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 背 景 特 点 数据的结构化 无结构 数据管理技术 三个发展阶段的详细比较 应用背景 科学计算 科学计算、管理 大规模管理 硬件背景 无直接存取存储设备 磁盘、磁鼓 大容量磁盘 软件背景 没有操作系统 有文件系统 有 DBMS 处理方式 批处理 实时处理 数据的管理者 用户（程序员） 文件系统 数据库管理系统 数据面向的对象 某一应用程序 某一应用 现实世界 数据的共享程度 无共享，冗余度很大 共享性差，冗余度大 共享性高，冗余度小 独立性差 实时处理、分布处理、批处理 具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性 数据的独立性 不独立，完全依靠于程序 记录内有结构、整体无结构 整体结构化，用数据模型描述 数据控制能力 应用程序自己控制 文件系统 数据库管理系统
