第1章数据库入门.ppt

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1、第一章 数据库入门,了解数据库是什么 为什么使用数据库 掌握数据库系统组成 学习数据库的基本元素 知晓数据库管理系统目标 理解数据库DBMS类型与功能 比较个人数据库与企业数据库区别,【学习目标】,一、什么是数据库?,1.1 数据库简介,数据库是一种依照某种结构组织、存储和管理的数据集合，它们一般存放在辅助存储器中。,这种数据集合具有如下特点：数据尽可能不重复 提供用户多种应用程序访问 数据结构独立于使用它的应用程序,数据库实例：招生数据库、论文数据库、人事档案数据库、商品交易数据库、航班信息数据库等。,高校信息化管理数据库应用实例,二、为什么需要数据库?,数据库可以帮助用户组织、管理数据，并

2、提供数据访问操作支持。它是信息系统重要组成部分，几乎所有软件中都有数据库存在。,使用数据库可以带来许多好处：实现数据资源的充分共享减少存储数据的冗余度，节省数据的存储空间容易实现数据资料的查找、统计及分析等处理帮助用户更好地管理数据,1.电子表格可以替代数据库管理数据？,课程成绩Excel表,电子表格可对数据进行简单处理，但存在一定问题。,学生/导师联系表,删除,问题:将删除过多信息,删除数据操作,学生/导师联系表,更改,问题:更改部分数据可能会造成前后信息不一致,?,修改数据操作,问题:新增导师,因缺少学生数据，联系表数据不完整,学生/导师联系表,新增数据操作,多个主题数据放在一个表格中，当

3、进行部分数据操作时，会带来数据操作异常。电子表格访问缺乏控制手段，当多个人同时处理时，也会带来混乱和安全问题。,2.造成电子表格问题的原因是什么？,学生邮件数据,导师邮件数据,将多个主题数据进行撤分，每个主题数据放在一个表中。多个表之间通过关系进行关联。,3.关系表管理数据,关系表模型思想：,对上面的关系表进行数据行插入、更新和删除，不会出现电子表格中数据操作异常现象。,问题：在关系表模型中，用户如何查看原始列表格式数据？,采用结构化查询语言（Structure Query Language，SQL）对关系模型中的基本表进行数据访问操作，实现数据整合查看。,SELECT StudentName

4、,StudentEmail,AdviserName,AdviserEmailFROM STUDENT,ADVISERWHERE STUDENT.AdviserNumber=ADVISER.AdviserNumber,三、数据库发展历史,1.人工管理阶段(20世纪40年代中-50年代中),应用需求:科学计算 硬件背景:纸带打孔输入/输出 软件背景:没有操作系统 数据管理：人工管理,数据库的发展历史其实就是数据管理的发展历史，它起源于上个世纪计算机应用初期，其发展经历如下三个阶段。,应用程序与数据之间关系：,数据的管理者：用户（程序员），数据不保存 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无

5、共享、冗余度极大 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 数据的结构化：无结构 数据控制能力：应用程序自己控制,人工管理阶段特点：,2.文件系统阶段(20世纪50年代末-60年代中),应用需求：科学计算、信息管理 硬件背景：磁带、磁鼓、磁盘 软件背景：操作系统、文件系统 数据管理：文件方式组织数据,以文件方式组织管理数据，并对应用程序提供存取访问接口,数据的管理者：文件系统，数据可长期保存 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：共享性差、冗余度大 数据的结构化：记录内有结构,整体无结构 数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制,文件系统管

6、理阶段特点：,3.数据库系统阶段(20世纪60年代末-现在),应用背景：大规模数据管理 硬件背景：大容量磁盘、磁盘阵列 软件背景：操作系统、数据库管理系统（DBMS）数据管理：数据库管理系统组织、存储及访问数据,Database Management System 数据库管理系统,数据库管理阶段,数据结构化 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 数据独立性高 数据由DBMS统一管理和控制,数据库管理阶段特点：,四、数据库发展重要事件,1951：Univac系统使用磁带和穿孔卡片作为数据存储。1956：IBM公司在其Model 305 RAMAC中第一次引入了磁盘驱动器。1961：通用电气(GE)公

7、司的Charles Bachman开发了第一个数据库管理系统IDS，采用网状数据模型。1970：E.F.Codd发明了关系模型数据库。1973：由John J.Cullinane领导Cullinane公司开发了 IDMS一个针对IBM主机的层次数据模型DBMS。1974 年，IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin提出SQL(Structured Query Language)语言。1976：Honeywell公司推出了Multics Relational Data Store第一个商用关系数据库产品。1979：Oracle公司引入了第一个商用SQL关系数据库管理系统。1983

8、：IBM 推出了DB2数据库产品。1985：为Procter&Gamble系统设计的第一个商务智能系统产生。1991：W.H.“Bill”Inmon发表了”构建数据仓库”。,五、数据库发展趋势,数据库规模朝两头分化发展，大数据库系统越来越大，小数据库系统越来越小。数据库行数据访问到列数据访问。结构化数据库到半结构化XML数据库。数据库系统、数据仓库系统、商业智能数据分析系统。实时数据库、面向对象数据库、空间数据库、分布式数据库,一、数据库系统组成,1.2 数据库系统概念,数据库系统 包括：用户、数据库应用程序、数据库管理系统和数据库四个组成元素。,1.数据库,数据库是一种依照某种结构组织、存储

9、和管理的数据集合。更进一步地说，数据库不仅存放了数据，而且还存放了数据与数据之间的关系。一个数据库系统中通常有多个数据库，每个库由若干张表（Table）组成。,数据库,表,表,表,用户数据表系统数据表 视图索引触发器存储过程,数据库对象元素,SQL Server 数据库对象,元数据示例,元数据是一种专门描述数据库结构的数据。,元数据是放在数据库的系统表内,数据库管理系统（Database Manage System，DBMS）是一种专门用来创建数据库、管理数据库、维护数据库，并提供对数据库访问的软件系统。,2.数据库管理系统,用户数据元数据,典型数据库管理系统：,ACCESS微软公司推出的桌面

10、数据库管理系统 SQL SERVER微软公司推出的商用数据库管理系统 ORACLE甲骨文公司推出的企业级数据库管理系统 DB2IBM公司推出的企业级数据库管理系统 SybaseSybase公司推出的企业级数据库管理系统 MySql开源的数据库管理系统。,数据库管理系统（DBMS）主要功能：,创建数据库和表 创建支持结构,如索引等 读取数据库数据 修改数据库数据 维护数据库结构 执行规则 并发控制 提供安全性 执行备份和恢复,3.数据库应用程序,数据库应用程序是根据用户需要在DBMS支持下运行的一类计算机应用程序。,应用程序可实现功能:创建并处理表单 处理用户查询 创建并处理报表 执行应用逻辑

11、控制应用,1)创建并处理表单,用户注册表单,查询学习软件,2)处理用户查询,3)创建并处理报表,月报表,4.数据库用户,数据库用户是指数据库系统的使用人员。,二、数据库系统在计算机中的位置,数据库系统在计算机系统中的位置,三、数据库管理系统类型,关系DBMS采用关系数据结构模型 层次DBMS采用层次数据结构模型 网络DBMS采用网状数据结构模型 对象DBMS采用对象结构模型 其他DBMS,1.按数据模型分类,数据模型描述数据、数据间关系及其约束的形式描述。一般由数据结构、数据操作、数据约束三部分组成。,数据库管理系统按数据模型分类如下：,集中DBMS数据库集中在单一物理机器中 分布DBMS数据

12、库可分布在不同位置物理机器,3.按系统部署分类,通用DBMS适用于很多行业领域，财务信息、人力资源管理 专用DBMS适用于特定领域，如实时计算、嵌入式计算领域 个人DBMS适用于单用户信息管理应用 企业DBMS适用于大型的企业级应用,4.按使用场景分类,单用户DBMS仅支持单用户访问 多用户DBMS可支持多用户并行访问,2.按用户数分类,实例分析：1.Microsoft SQL Server2008 数据库管理系统属于哪类DBMS？2.SYBASE ASE15.7 数据库管理系统属于哪类DBMS？3.Microsoft Access2010数据库管理系统属于哪类DBMS？,四、个人数据库系统与

13、企业数据库系统比较,1.个人数据库系统,个人数据库主要运用在少量数据处理、单用户使用的场景。,2.企业级数据库系统,企业级数据库主要运用在大量数据处理、多用户使用的场景。,数百个数据库表上百万行数据/表数千计并发用户,五、数据库系统应用结构,1.单机结构,特点:在单机结构系统中，整个数据库系统都装在一台计算机上，由一个用户进行访问操作，数据不能共享，数据冗余度大。,2.集中式结构,特点:数据库系统的应用程序、DBMS、数据，都放在同一主机上，所有的处理任务由主机完成，多个用户可同时并发地存取数据，能够共享数据。,优缺点:结构简单，易于维护，但是当终端用户增加到一定数量后，数据的存取将会成为瓶颈

14、问题，使系统的性能大大地降低。,3.客户/服务器结构,优缺点:在这种系统中，用户将数据传送到服务器进行处理。服务器将结果返回给用户，提高了系统的性能和负载能力，但可能带来网络上数据传数量过大。,特点:在网络中将某个结点的计算机专门用于执行DBMS核心功能，称为数据库服务器；其他结点上的计算机安装DBMS外围应用开发工具和应用程序，称为客户机。这种把DBMS和应用程序分开的结构就是客户/服务器数据库系统。,服务进程,客户端程序,4.分布式结构,优缺点:适应了地理上分布的企业、团体等组织对数据库的需求，但给数据的处理和维护带来困难。,特点：数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理分布在计算机网络的

15、不同结点上，每个结点上的主机又连接多个用户。网络中的每一个结点都可以独立地处理数据，执行全局应用。,问题：如何理解元数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统概念 数据库系统有哪几个部分组成？个人数据库系统和企业数据库系统的区别是什么？什么是数据模型？数据模型由哪几个部分组成？,一、Access数据库软件介绍,1.3 Microsoft Access 项目实践,桌面个人数据库管理系统 作为Office办公软件套件之一,Microsoft Office办公软件,Microsoft Access启动界面,二、Access启动界面,新建文件,Microsoft Access新建窗口,三、Access数

16、据库创建,点击空数据库,命名数据库文件,Microsoft Access新数据库创建,数据库操作向导,数据库操作窗口,四、数据库实践项目案例,汽车经销商Wallingford Motor应用数据库来建立客户联系信息,进行客户关系管理。,数据库命名为WMCRM,它包含CUSTOMER客户信息表、CONTACT联系表。,CUSTOMER客户信息表的结构定义如下：,1、创建数据库表,建表操作窗口,输入列操作窗口,主键列定义操作窗口,主键设置,2、保存数据库表,保存表操作窗口,命名表,数据库表对象窗口,表对象,3、插入数据到表,插入数据表操作窗口,插入数据,4、修改表中数据,表数据修改操作窗口,修改数

17、据,5、删除表中数据,表数据修改操作窗口,单击确认,6、创建表单,使用向导创建表单,单击向导,使用向导创建表单,输入名称,7、在表单中输入数据,使用表单输入数据,8、创建报表,使用向导创建报表,使用向导创建报表,输入标题名称,完成的报表,本章小结,数据库是一组相关数据表的自描述集合 数据模型是描述数据、数据间关系及其约束的形式描述 关系模型是目前主流数据库技术 数据库系统：由用户、数据库应用程序、DBMS、数据库组成 数据库DBMS类型与功能 SQL语言是数据库操作的标准语言 个人数据库与企业级数据库分别面向不同场合 数据库应用结构：集中式结构、客户/服务器结构、分布式结构 Access数据库软件基本应用操作,作业：,使用Access创建一个研究生成绩登记表，并生成打印报表如下：,