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数据库与程序设计
第1章数据库基础知识
数据库系统概述
数据与数据管理技术
数据库系统
E-R模型
数据模型
关系数据库
关系术语
关系完整性
关系运算
关系规范化
数据库设计简介
数据与数据管理技术
(data)
数据是描述事物的符号记录。
数据是数据库中存储的基本对象,数据与其语义是不可分的。
2. 数据管理技术
数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护,是数据处理的中心问题。
数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的。
数据管理技术经历了人工管理、文件系统和数据库系统3个发展阶段。
人工管理阶段:20世纪50年代中期以前。
文件系统阶段 20世纪50年代后期到60年代中期。
数据库系统阶段 20世纪60年代后期以来。
数据库系统的主要特点
1. 数据以数据库文件组织形式长期保存,数据库中的数据是有结构的,这种结构由数据模型表现出来。
2. 数据由数据库管理系统统一管理和控制。数据库管理系统负责数据库的建立、使用和维护,并提供数据保护和控制功能。
3. 数据的共享性高,冗余度低。
数据库中的数据能够满足多用户多应用的不同需求。
数据库中的数据之间是具有联系的,可以大大减少冗余,避免数据之间的不相容性与不一致性。
4. 数据独立性高。
在数据库系统中,数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
应用程序与数据的对应关系
数据库管理系统DBMS
应用程序1
应用程序2
应用程序n
…
数据库 DataBase
数据库系统中应用程序与数据之间的对应关系
数据库系统
(DataBase,简称DB)
数据库是长期存储在计算机内,有组织的、大量的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可供各种用户共享。
(简称DBMS)
DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,在操作系统支持下工作,是数据库系统的核心组成部分。
数据库管理系统的主要功能
DBMS的主要功能包括
(1)数据定义
定义数据库结构,包括定义表、索引、视图等数据对象
(2)数据操纵
实现对数据库的查询和更新操作。
(3)数据库的运行管理
数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理、统一控制,以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用以及发生故障后的系统恢复。
(4) 数据库的建立和维护
包括数据库初始数据的输入和转换,数据库的转储和恢复,数据库的重组织,性能监视和分析等。
数据库系统(续)
(DataBase System,简称DBS)
数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统。
由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统和数据库管理员构成。
数据库管理员(简称DBA)是负责数据库的建立、使用和维护的专门人员。
数据库应用系统是利用数据库系统资源,为特定应用环境开发的应用软件。
E-R模型
E-R(实体-联系)模型是一种描述信息世界的重要手段。
E-R模型独立于具体的计算机系统。
E-R模型的主要成分是实体、联系和属性。
实体:客观存在并可相互区分的事物称为实体。
同一类型的实体的集合构成实体集。
属性:实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。
实体名和各个属性名的集合构成实体型。
联系:现实世界的事物之间总是存在某种联系,包括实体内部的联系和实体之间的联系。
E-R模型(续1)
两个实体之间的联系可分为3类:
(1) 一对一联系(1:1)
如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个实体与之对应;反之亦然,则称A与B具有一对一联系。
(2) 一对多联系(1:n)
如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n≥0)与之对应;反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之对应,则称A与B具有一对多联系。
(3)多对多联系(m:n)
如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n≥0)与之对应;反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中也有m个实体(m≥0)与之对应,则称A与B具有多对多联系。