东北大学数据库课件第一章概论-.ppt

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1、1,数据库系统概论,教师：申德荣电话：83691218办公室：主楼 407,2,课程安排,数据库系统概述E-R模型关系数据模型关系数据库标准语言（SQL）数据库管理系统关系数据库及其查询优化数据库恢复技术,数据库,3,课程安排,并发控制技术数据库安全性数据库完整性关系数据理论,4,所用教材与参考文献,数据库系统原理 作者：李建中，王珊，电子工业出版社数据库系统概论 作者：萨师煊，王珊，高教出版社数据库系统概念（DATABASE SYSTEM CONCEPTS Third Edition）作者：Abraham Silberschatz 等，杨冬青等译，机械工业出版社数据库系统基础教程 作者：Je

2、ffrey D.Ullman 等，岳丽华等译,5,第一章：数据库系统概述,通过本章学习了解数据库技术的应用情况和作用当前数据库市场上的主流产品数据技术的发展历史数据库系统的体系结构数据库技术的研究领域当前数据库技术面临的挑战及发展趋势,6,1.1数据库技术概述,数据库系统应用示例航空售票系统（最早使用数据库技术）包括信息：座位预定信息：座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息：票价、折扣、有无等。,7,1.1数据库技术概述,主要功能：查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其

3、它飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息；更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等。任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。通过这些数据，可以统计出经常坐某一航班的乘客信息，并为这些乘客提供优惠。系统特点：数据庞大，人工不能提供及时、准确服务,8,1.1数据库技术概述,超市管理系统包括信息：商品信息：品名、规格、产地、类别、单位、单价等。供应商信息：供应商名、地址、联系人、住址、电话等。销售信息：商品、数量、单价、金额、销售日期、收款人、折扣等。收款人信息：姓名、小组、性别、年龄、电话、地址、身份证等。,9,1.1数据库技术概述,主要功能：查询：某类商品信息、供应商信息、某类商品

4、销售情况、畅销商品、商品销售金额等。更新：登记商品信息、供应商信息等。对储有上万种商品的超市，每天有数百万销售记录，信息统计量大、人工操作不准确。,10,1.1数据库技术概述,图书管理系统包括信息：图书信息：书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等。作者信息：姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等。出版社信息：名称、地址、社长、成立日期等 读者信息：姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等。,11,1.1数据库技术概述,主要功能：查询：某种类型的图书、浏览指定出版商出版的图书、检索指定作者的图书等 更新：登记新书信息、作者信息、借阅者信息等对存书几百万的图书馆

5、，人工操作劳动强度大。数据库系统作用管理海量数据：如:yahoo Web分析数据量达1PB(1024T)，科研数据公开数据库(RIO-DB)数据量已达3PB，若10TB数据，大约可存储183亿个航班信息，45亿本书的简要信息，2800万本40页图书的所有内容。,12,1.1数据库技术概述,数据库定义功能：将数据的存储结构定义到数据库中数据查询功能：方便地检索数据、插入数据、修改数据和删除数据控制多用户访问：许多用户同时访问系统，确保不同用户只能使用自己所需数据，不同用户操作互不干扰确保故障恢复:,13,1.1数据库技术概述,数据库系统中的一些概念数据：描述事物的符号记录，有多种形式，它们都可以

6、经过数字化后存入计算机。数据的语义：数据的含义例如对于学生的描述：姓名、性别、年龄、出生年月、籍贯、所在系、入学时间(黎明，男，21，1972，江苏，计算机系，1990)(苏红，女，20，1973，辽宁，计算机系，1990),14,1.1数据库技术概述,数据库(DB)：长期存放在计算机内的有组织的可共享的数据集合数据库管理系统(DBMS)：完成数据库的建立、使用和维护功能数据库系统(DBS)：数据库+数据库管理系统+应用系统+数据库管理员+用户，简称数据库（见下页图）数据库管理员(DBA)：除DBMS完成外，还需专门的人员来完成，这些人成为DBA.,15,1.1数据库技术概述,应用系统,应用开

7、发工具,数据库管理系统,操作系统,数据库,用户,用户,用户,数据库管理员,数据库系统,硬件,操作系统,DBMS 编译系统,应用开发工具 编译系统,应用系统,数据库在计算机系统中的地位,16,1.1数据库技术概述,主流数据库系统Oracle(当前最新版本11g)Microsoft SQL Server 2008Sybase(当前最新版本12.5)Informix(2001年IBM并购infomix当前最新版本infomix IDS11.5版.)DB2(当前最新版本9.7)AccessSQL anywhere,小型数据库系统,17,1.2数据管理技术的产生和发展,数据管理：对数据进行分类、组织、编

8、码、存储、检索和维护人工管理阶段：数据不保存 应用程序管理数据 数据不共享 数据不具独立性,应用程序1,数据集1,应用程序2,数据集2,应用程序n,数据集n,18,1.2数据管理技术的产生和发展,文件系统阶段：数据保存 文件系统管理数据 数据共享差，冗余大 数据独立性差,应用程序1,文件1,应用程序2,文件2,应用程序n,文件n,存取方法,19,1.2数据管理技术的产生和发展,数据库系统阶段：数据结构化：,20,1.2数据管理技术的产生和发展,文件中记录内部有结构，但记录间无联系,21,1.2数据管理技术的产生和发展,数据库系统实现整体数据结构化,22,1.2数据管理技术的产生和发展,数据共享

9、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：安全、完整、并发、恢复,应用程序1,应用程序2,数据库管理系统,数据库,人机交互,23,1.3数据库系统结构,数据模型：是一组概念的集合，用于对现实世界数据特征进行抽象。按应用不同分为：概念模型和数据模型，学生选课为例。数据库系统结构从数据库管理系统角度看：三级模式结构,24,1.3数据库系统结构,从最终用户角度看：集中式结构、分布式结构、客户/服务器结构数据库系统模式的概念模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，模式是相对稳定的（学生选课）。实例：模式的一个具体值数据库系统的三级模式结构：,25,1.3数据库系统结构,2

10、6,1.3数据库系统结构,数据库的二级映象功能数据独立性外模式/模式：保证数据与程序的独立性模式/内模式：定义全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系，保证数据与程序的物理独立性,27,1.4数据库系统的组成,硬件平台及数据库：足够内存、足够磁盘磁带、高通道能力数据库系统的软件：DBMS支持DBMS运行的操作系统具有与数据库接口的高级语言及其编译系统以DBMS为核心的应用开发工具为特定环境开发的数据库应用系统,28,1.4数据库系统的组成,人员：DBA:全面控制和管理数据库系统系统分析员和数据库设计人员应用程序员用户：偶然用户、简单用户、复杂用户,29,1.4数据库系统的组成,DBMS,OS,应用

11、系统,模式,外模式,内模式,数据表示,DB,数据抽象级别,软件系统层次,DBA，系统分析员,应用程序员,用户,30,1.5数据库技术的研究领域,数据库管理系统软件的研制：数据库设计：数据库设计方法学和设计工具数据库理论：研究规范化理论、关系数据理论以及和其他领域结合而产生的新的数据库技术,如：分布式数据库、并行数据库、多媒体数据库、XML数据库、嵌入式数据库、移动数据库、Web数据库、Data 流、数据仓库、数据挖掘等等。,31,1.6数据库技术的发展趋势,数据库技术面临的挑战环境变化：数据库系统的应用环境由可控制的环境变成多变的异构信息集成环境和Internet环境。数据类型变化：由结构化变成半结构化、非结构化、不确定数据类型和多媒体数据类型。数据来源变化：实时动态传感器或监控设备。数据管理要求变化：支持协同设计和工作流。,32,1.6数据库技术的发展趋势,数据库技术的未来分布式数据库面向对象数据库多媒体数据库嵌入式数据库实时数据库等XML数据库演绎数据库数据空间、个人数据管理等等,