文档介绍：数据库系统简介
数据库的基本概念
关系数据库及关系代数
数据库设计
参考书:计算机软件技术基础,谢荣传
一、数据库的基本概念
数据管理技术的发展—
人工管理阶段
手工管理阶段的特点:(50年代中期以前)
数据不保存:例如科学计算
对程序员的技术要求高,程序员的负担重。数据管理的任务由程序员承担
数据和程序不具有独立性。存储设备、存储结构的更新导致程序或子程序的改变。
没有软件系统对数据进行管理
基本没有文件的概念
一组数据对应一个程序,数据是面向应用的
应用程序1
数组1
应用程序2
数组2
应用程序n
数组n
…
…
——文件系统阶段
文件系统阶段的特点:(50年代末~60年代末)
数据长期保留在外存上,经常对文件进行查询、修改、插入、删除等操作。
有软件(文件系统)对数据进行管理,程序和数据有了一定的独立性。
文件多样化:索引文件、链接文件、直接存取文件
数据的存取基本上以记录为单位。
缺点:
数据冗余大:数据是面向应用的
数据和程序缺乏独立性
文件之间独立,不能反映事物之间的内在联系
应用程序1
数组1
应用程序2
数组2
应用程序n
数组n
…
…
…
…
存取
方法
——数据库系统阶段
背景:计算机用于管理的规模更为庞大,要求越来越强。
大容量(海量)的磁盘;
DBMS,且软件价格上升,硬件价格下降
联机实时处理要求更多了,并考虑分布处理。
数据库系统阶段特点:(60年代末~至今)
面向全组织的复杂的数据结构
数据冗余小,易扩充
具有较高的数据和程序的独立性
统一的数据控制功能
数据的最小存取单位是数据项
——数据库系统阶段
例: 人事基本记录
部职姓职性年出成政治工资
工
门号名务别龄身份面貌级别
政治历史记录
年事件
代
姓状况与职工
名关系
(a)
人事基本记录
信王讲职学党高教
息 10317 男 38
系一师员生员 10级
1970~ ……
1979
政治历史记录
丁……
一
社会关系记录
社会关系记录
——数据库系统阶段
面向全组织的复杂的数据结构
例如:某公司销售部门的计算机应用系统,数据库方式(以数据为中心)
——数据库系统阶段
程序和数据的关系
数据库定义:一个通用化的综合性的数据集合,供各种用户共享且具有最小的冗余度、较高的数据与程序的独立性。
数据库系统:实现有组织地动态存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机软硬件资源组成的系统。
应用程序1
应用程序2
数据库
管理系统
数据库
…
硬件
应用系统
应用开发工具软件
DBMS
操作系统
编译系统
数据库系统的构成
数据库(DB):存储在外存上的数据集合,DBMS管理控制的对象
数据库软件:
DBMS
应用开发工具:包括报表生成器、表格软件、4GL
数据库接口/用户界面
数据字典:存储数据库对象的定义信息(数据单位、类型,用户名表及权限,数据库表的定义等),是有关数据库的“数据库”
人员:终端用户、应用程序员、系统分析员、数据库管理员DBA
DBA的职责
决定数据库的信息内容和结构
决定数据库的存储结构和存取策略
定义数据的安全性要求和完整性约束条件
监督和控制数据库的使用和运行
数据库系统的改进和重组
数据库系统的三级模式结构
概念模式:全局逻辑视图、模式,是数据库中全部逻辑的一个描述,使用模式数据描述语言(模式DDL)描述,存储在DBMS的数据字典中
外模式:用户视图、子模式,即与某种应用有关的数据的逻辑表示;为模式的子集;提高了安全保密性;简化了用户接口,只对部分数据进行处理;使用外模式数据描述语言(外模式DDL)描述,存储在DBMS的数据字典中
内模式:全体数据库的内部表示或低层描述,描述数据的存储结构和存取方法
数据视图:从某个角度看到的数据特性
应用A
应用B
应用C
应用D
应用E
外模式1
外模式2
外模式3
模式
内模式
数据库
模式/内模式映象
外模式/模式映象
各种人员的数据视图
终端
内模式
DB
DBMS
应用系统
OS
模式
外模式
用户
DBA,
系统
分析员
应用
程序员
数据抽象级别
软件系统层次