文档介绍：数据库技术概述
数据模型
数据库设计
概念模型
11/13/2017
数据库技术概述
数据库基本概念
数据(Data)
数据是描述现实世界事物的符号记录,是用物理符号记录的可以鉴别的信息。
数据库(DataBase,简记为DB)
数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。这种集合具有如下特点:
最小的冗余度
应用程序对数据资源共享
数据独立性高
统一管理和控制
数据库管理系统(DataBase Management System,简记为DBMS)
11/13/2017
数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一个数据管理软件,它的基本功能包括以下几个方面:
数据定义功能
用户通过数据定义语言(DDL,Data Definition Language)它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。
数据操纵功能
用户可以使用数据操纵语言(DML,Data Manipulation Language) 操纵数据,实现对数据的基本操作。如查询、插入、删除和修改。
数据库的运行管理功能
数据库在建立、运行和维护时由数据库管理系统统一管理和控制,以保证数据的安全性、完整性,对并发操作的控制以及发生故障后的系统恢复等。
数据库的建立和维护功能
它包括数据库初始数据的输入、转换功能,数据库的转储、恢复功能,数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。
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数据库系统(DataBase System,简记为DBS)
数据库系统一般由数据库、操作系统、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员(DBA)和用户构成。
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数据库技术的产生与发展
数据管理技术经历了如下三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
人工管理阶段
这一阶段是指20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算,当时的计算机硬件状况是:外存只有磁带、卡片、纸带,没有磁盘等直接存取的存储设备;软件状况是:没有操作系统,没有管理数据的软件,数据处理方式是批处理。
人工管理阶段的特点是:数据不保存、数据无专门软件进行管理、数据不共享、数据不具有独立性、数据无结构。
文件系统阶段
这一阶段从20世纪50年代后期到60年代中期,计算机硬件和软件都有了一定的发展。计算机不仅用于科学计算,还大量用于管理。这时硬件方面已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面,操作系统中已经有了数据管理软件,一般称为文件系统。处理方式上不仅有了文件批处理,而且能够联机实时处理
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文件阶段的数据管理特点是:数据可以长期保存、由文件系统管理数据、程序与数据有一定的独立性、数据共享性差、数据独立性差、记录内部有结构。
数据库系统阶段
从20世纪60年代后期以来,计算机硬件和软件技术得到了飞速发展,为了解决多用户、多应用共享数据,使数据为尽可能多的应用服务,文件系统已不能满足应用需求,一种新的数据管理技术--数据库技术应运而生。
数据库系统阶段具有以下的特点:
数据结构化
在描述数据时不仅描述数据本身,还描述数据之间的联系。
数据共享性高、冗余度小、易扩充
数据可以被多个应用共享。这不仅大大减小了数据的冗余度、节约存储空间、减少存取时间,而且可以避免数据之间的不相容性和不一致性。
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数据独立性高
数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性。数据的物理独立性是指当数据的物理存储改变时,应用程序不用改变。数据的逻辑独立性是指当数据的逻辑结构改变时,用户应用程序不用改变。
统一的数据管理和控制
数据库对系统中的用户是共享资源。计算机的共享一般是并发的,即多个用户可以同时存取数据库中的数据,甚至可以同时存取数据库中同一个数据。因此,数据库管理系统必须提供以下几个方面的数据控制保护功能。
数据的安全性(security)保护
数据的完整性(integrity)控制
数据库恢复(recovery)
并发(concurrency)控制
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数据库系统的体系结构
集中式系统
DBMS和应用程序以及与用户终端进行通信的软件等都运行在一台宿主计算机上,所有的数据处理都是在宿主计算机中进行。宿主计算机一般是大型机、中型机或小型机。应用程序和DBMS之间通过操作系统管理的共享内存或应用任务区来进行通信,DBMS利用操作系统提供的服务来访问数据库。终端通常是非智能的,本身没有处理能力。
集中系统的主要优点是:具有集中的安全控制,以及处理大量数据和支持大量并发用户的能力。集中系统的主要缺点是:购买和维持这样的系统一次性投资太大,并且不适合分布处理。
个人计算机系统
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