第六章 数据库ppt课件.ppt
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1、第六章 数据库基础,6.1 数据库技术概述,6.1.1 数据库技术的发展6.1.2 数据库系统6.1.3 数据库系统特点6.1.4 数据库系统体系结构的发展,6.1.1 数据库技术的发展,数据库技术是应数据处理发展的客观要求而产生的。反过来,数据库技术的发展又促进了数据处理的广泛应用数据处理是指数据的分类、组织、编码、存储、查询、统计、传输等操作,向人们提供有用的信息的过程数据处理的对象数据可以是数值型数据,也可以是字符、文字、图表、图形、图像、声音等非数值型数据,数据处理发展阶段,人工管理阶段:数据依附应用程序文件管理阶段,数据处理发展阶段,数据库管理阶段,6.1.2 数据库系统,一般认为数
2、据库系统(Database SystemDBS)是数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理系统赖以执行的计算机软硬件环境及数据库维护使用人员的总称。,数据库,数据库(Data BaseDB)是指按一定的数据结构进行组织的、可共享的、长期保存的相关信息的集合。数据库中不仅保存了用户直接使用的数据,还保存了定义这些数据的数据类型、模式结构等数据“元数据”,数据库系统,数据库管理系统(Data Base Management SystemDBMS)是对数据进行管理的软件系统,它是数据库管理系统的核心软件。如ORACLE、SQL SERVER、ACCESS等,DBMS主要组成部分,应用程序,一般是
3、指完成用户业务功能的利用高级语言编写的程序。高级语言可以是VB、 C、C+、JAVA等,应用程序通过数据库提供的接口对数据库的数据进行增加、删除、修改、查询、统计等操作,计算机软硬件环境,计算机软硬件环境是指数据库管理系统、应用程序赖以执行的环境。包括计算机硬件设备,网络设备,操作系统,应用系统开发工具等,相关人员,相关人员是指在数据库系统的设计、开发、维护、使用过程中,所有参与的人员。主要有数据库管理员(Data Base AdministratorDBA)、系统分析设计人员、系统程序员、用户等,其中数据库管理员在大型数据库应用中负有重要的职责,负责对数据库进行有效的管理和控制,解决系统设计
4、和运行中出现的问题,数据库系统特点,数据的结构化 数据冗余小 数据共享 数据独立性强 数据统一管理和控制,6.1.4 数据库系统体系结构发展,集中式数据库管理 基于客户/服务器结构(Client/Server,简称C/S) 基于浏览器/服务器结构(Browser/Server,简称B/S)分布式数据库,客户/服务器结构,基于Web数据库系统体系结构,6.2 关系型数据库,6.2.1 数据模型6.2.2 关系型数据库术语,6.2.1 数据模型,数据模型(Data Model)是对现实世界数据特征的抽象,是用来描述数据的一组概念和定义 层次模型:按树型结构描述客观事物及其联系网状模型:按网状结构描
5、述客观事物及其联系关系模型:按二维表结构描述客观事物及其联系面向对象模型:用更接近人类思维的方式描述客观世界的事物及其联系,而且描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致,以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟,关系,学生基本情况,学生成绩,关系数据模型,关系模式: 学生基本情况(*学号,姓名,性别,出生日期,院系,专业,备注)学生成绩(*学号,姓名,*课程,成绩)关系名:学生基本情况学生成绩属性:“学号”、“姓名”、“性别”、“成绩”主键:学生基本情况关系中,“学号”为主键学生成绩关系中,(“学号”,“课程”)主键,联系,一对一一对多多对多,1,n,6.2.2 关系型数据库术语,
6、关系型数据库术语 表由表名、列名和数据行组成 列也称为字段或域。列都有列名及数据类型 行即记录值有一定的取值范围(值域),还有一个特殊值即空值(Null)SQL语言 SQL(Structured Query Language)即结构化查询语言,6.3 数据库设计,6.3.1 数据库设计概述6.3.2 数据库设计一般步骤,6.3.1 数据库设计概述,数据库及其应用系统开发的全过程可分为两大阶段:数据库系统的分析与设计阶段;数据库系统的实施、运行与维护阶段数据库设计的基本任务一是根据一个单位的信息需求、处理需求和具体数据库管理系统及软硬件环境,设计出数据模式以及应用程序,数据库设计概述,信息需求是
7、指一个单位所需要的数据及其结构,表达了对数据库的内容及结构的要求,也就是静态要求处理需求是指一个单位经常进行的数据处理,表达了基于数据库的数据处理要求,也就是动态要求数据模式包括外模式、逻辑模式和内模式,数据库系统三级模式结构,6.3.2 数据库设计一般步骤,数据库设计一般分为四步:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计,需求分析,需求分析是对用户提出的各种要求加以分析,对各种原始数据加以综合、整理,以确定应用系统的信息需求、处理需求、安全及完整性要求等,是对系统设计目标的界定,概念设计,概念结构设计是对用户需求进行进一步抽象、归纳,并形成独立于具体DBMS和软硬件环境的概念设计模型,数据库的
8、概念结构通常用E-R模型等来刻划,学生成绩管理的E-R模型,n,逻辑设计,逻辑设计是将概念结构进一步转化为某个具体的DBMS所支持的数据模型,然后再对数据模型的结构进行适当调整和优化,形成合理的全局逻辑结构即逻辑模式,并设计出用户模式即外模式物理设计,全局概念结构转换成关系模型,专业(专业代号,专业名称)院系(院系代码,院系名称)课程(课程代码,课程名称)学生(学号,姓名,性别,出生日期,院系代码,专业代码,备注)选课(学号,课程代码,成绩),物理设计,数据库在物理设备上的存储结构与存取方式称为物理数据库。数据库物理设计就是为给定的逻辑结构模型选取一个最合适的应用环境的物理结构,以便在时间和空
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