數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教程(1)課件

1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教程2.5學(xué)分上課、 0.5學(xué)分上機(jī) 共3學(xué)分，10周 教材與參考書教科書： Jeffrey D.Ullman, Jennifer Widom 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教程，岳麗華等譯。 機(jī)械工業(yè)出版社，2003.8參考書： Abraham Silberschatz等 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念，楊冬青等譯。 機(jī)械工業(yè)出版社， 2003.3 目的：掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、原理和方法；學(xué)會如何有效地使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和對數(shù)據(jù)庫的編程。 方法：理論結(jié)合實踐；實用性原則。 概述數(shù)據(jù)庫建模關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系代數(shù)數(shù)據(jù)庫語言SQLSQL約束和觸發(fā)器SQL系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教

2、程第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的世界(概述)主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 未來的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 本課程內(nèi)容 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展什么是數(shù)據(jù)庫？一個數(shù)據(jù)庫是由一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS, Database Management System)所管理的一個數(shù)據(jù)集合。一個DBMS為用戶提供如下功能： 1、持久存儲 2、用戶接口和編程接口 3、事務(wù)管理1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展一個DBMS應(yīng)有以下四方面的功能： 數(shù)據(jù)定義語言(DDL,Data Definition Language)：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫并確定其模式(schema)。 一個schema模式是一組用DDL表達(dá)的語句集合，以完整描述某個數(shù)

3、據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)查詢語言(Data Query Language)和數(shù)據(jù)操作語言(Data Manipulation Language)：依據(jù)數(shù)據(jù)庫的模式，查詢或更新數(shù)據(jù)。大量數(shù)據(jù)存儲：數(shù)量大，持續(xù)時間長。 共享數(shù)據(jù)：多用戶并發(fā)訪問，避免某用戶的動作影響其他人；避免意外損壞數(shù)據(jù)。1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展從文件系統(tǒng)演化而來文件系統(tǒng)特點：數(shù)據(jù)以文件的形式長期保存數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)有了區(qū)別文件形式多樣化數(shù)據(jù)的存取以記錄為單位缺點：數(shù)據(jù)冗余度(Redundancy)大：數(shù)據(jù)面向應(yīng)用，無法共享數(shù)據(jù)和程序缺乏獨立性1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展1970年，Ted Codd在ACM發(fā)表“A Relat

4、ional Model for Large Shared Data Banks”，奠定了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。主要思想是把數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)組織為“表table”的“關(guān)系relation”?？山M織復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；對大量查詢能快速反應(yīng)；查詢可表示為一種高級語言，以提高編程效率。 關(guān)系代數(shù)提供了關(guān)系模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 使用簡單的結(jié)構(gòu)和方法可表示和實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)和復(fù)雜計算。 SQL(Structural Query Language)出現(xiàn)。1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫存取、維護(hù)和管理的軟件系統(tǒng)，通常稱為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System， DBMS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

5、的各類用戶對數(shù)據(jù)庫的各種操作請求，都是由DBMS完成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2.應(yīng)用程序nDBMS數(shù)據(jù)庫Database Management System數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡圖數(shù)據(jù)庫1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一組操作作為一個單元，按次序全部執(zhí)行，稱為事務(wù)Transaction。 事務(wù)的特性：ACIDAtomicity：原子性，一個事務(wù)中的一組操作，要么全部執(zhí)行，要么一點也不執(zhí)行。 Consistency：一致性，保持正確狀態(tài)。Isolation：隔離性，多個事務(wù)并發(fā)運行時，作用效果相互分開。有一定隔離級別。 Durability：持久性，事

6、務(wù)完成后，即使系統(tǒng)發(fā)生故障，事務(wù)的結(jié)果不丟失。 通過加鎖(locking)，日志(logging)和提交(commit)保持事務(wù)特性1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫模式(schema)的角度來看數(shù)據(jù)庫外模式外模式。模式內(nèi)模式公共邏輯結(jié)構(gòu)：表（屬性、外鍵、索引、觸發(fā)器）過程與函數(shù)用戶和組等物理結(jié)構(gòu)與存儲方式的內(nèi)部表示：如Hash表、B樹索引、壓縮、加密等子模式、用戶模式、視圖應(yīng)用相關(guān)的局部特征模式(schema)是對某個數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)的完整描述，通常用一組DDL來描述。 數(shù)據(jù)獨立性依靠模式分級及模式之間的影像實現(xiàn)。 1.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用客戶/服務(wù)器(Client/Server,C/S)結(jié)構(gòu)客戶端Client：請求SQL服務(wù)的軟件進(jìn)程。服務(wù)器Server：提供SQL服務(wù)的軟件進(jìn)程。一個服務(wù)器可支持多個數(shù)據(jù)庫；一個數(shù)據(jù)庫包含多個關(guān)系。 DB ClientDB ClientDB ServerJavaC/C+PowerBuilderDelphiVBMS AccessSybase ASAMySQLOracleIBM DB2sql requestsql requestreplyreply1.4 本課程內(nèi)容關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三方面工作： 設(shè)計design：如何建立一個有用的數(shù)據(jù)庫。需