數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識

數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識教學(xué)大綱要求了解數(shù)據(jù)庫的以下幾個基本概念：1、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；2、數(shù)據(jù)庫的三種數(shù)據(jù)模型；3、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的三種關(guān)系運(yùn)算（選擇、投影、聯(lián)接）24.1數(shù)據(jù)庫的概念

1、數(shù)據(jù)和信息的概念數(shù)據(jù)(data)：原始的、廣義的、可鑒別的抽象符號，它可以描述事物的屬性、狀態(tài)、程度、方式等等。

數(shù)據(jù)處理（信息處理）：對各種形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集、傳輸、分組、排序、存儲、檢索、計算等一系列操作的過程。（即對各種數(shù)據(jù)經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換而得到信息的過程。）信息(information)：人腦對現(xiàn)實(shí)世界的描述和反映。信息的含義與特征：（1）信息是用數(shù)據(jù)作為載體來描述和表示的客觀現(xiàn)象。（2）信息可以用數(shù)值、文字、聲音、圖像等多種形式表示。（3）信息是對數(shù)據(jù)加工提煉的結(jié)果，是對人類有用的知識。32、數(shù)據(jù)庫及相關(guān)概念

(1)數(shù)據(jù)庫(Data-Base，DB)

顧名思義，是存儲數(shù)據(jù)的倉庫，只不過這個倉庫是在計算機(jī)存儲設(shè)備上，而且數(shù)據(jù)是按一定格式存放，同時可以被各種用戶所共享。

定義：長期存儲在計算機(jī)內(nèi)，有組織、可共享的相關(guān)數(shù)據(jù)集合。(它可能包含一個或多個表、視圖、到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源的連接和存儲過程等)42、數(shù)據(jù)庫及相關(guān)概念

(2)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)DBMS是位于用戶和OS之間的，用于建立、維護(hù)和管理數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)軟件。

(數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心)。

主要功能：數(shù)據(jù)的組織和存儲、數(shù)據(jù)的查詢、數(shù)據(jù)的增加、刪除和修改、數(shù)據(jù)的排序和索引、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理、通信管理等。52、數(shù)據(jù)庫及相關(guān)概念(3)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)

指在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫并利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)，一般由：硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫集合、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及相關(guān)軟件、數(shù)據(jù)庫管理員(DataBaseAdministrator，DBA)和一般用戶構(gòu)成。6(4)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)是指系統(tǒng)開發(fā)人員利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)資源開發(fā)的面向某一類實(shí)際應(yīng)用的軟件系統(tǒng)。例如，學(xué)生教學(xué)管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。是以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)和核心的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。7

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述3、數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的5個階段

①人工管理階段(50年代中期)：數(shù)據(jù)包含在計算或處理它的程序中，數(shù)據(jù)管理任務(wù)包括存儲結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出方式等。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)與程序不具有獨(dú)立性，一組數(shù)據(jù)對應(yīng)一組程序。數(shù)據(jù)不長期保存，程序運(yùn)行結(jié)束后就退出計算機(jī)系統(tǒng)；一個程序中的數(shù)據(jù)無法被其他程序使用，因此程序與程序之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)冗余。8①人工管理階段數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的關(guān)系：

程序1數(shù)據(jù)集1

程序2數(shù)據(jù)集2

程序N數(shù)據(jù)集N9

3、數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的5個階段②文件系統(tǒng)(50年代后期至60年代中期)：把數(shù)據(jù)組織成一個文件來管理。特點(diǎn)：數(shù)據(jù)和程序分別存儲，數(shù)據(jù)文件可以長期保存在外存儲器上，可以被多次存取。數(shù)據(jù)文件是為特定需要而設(shè)計的，故數(shù)據(jù)不能共享，冗余度大。數(shù)據(jù)無集中管理，不能統(tǒng)一修改。

10②文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)模型文件1文件2文件3文件系統(tǒng)程序1程序2程序3113、數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的5個階段③數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(60年代后期開始)：把數(shù)據(jù)庫構(gòu)成一個倉庫來管理。特征：統(tǒng)一管理所有數(shù)據(jù)，形成一個數(shù)據(jù)中心，供不同的應(yīng)用程序共享。在數(shù)據(jù)文件之間建立關(guān)聯(lián)，減少數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)的一致性和完整性。123、數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的5個階段③數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(60年代后期開始)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的關(guān)系：應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2……應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫DataBase133、數(shù)據(jù)管理技術(shù)發(fā)展的5個階段④分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(70年代后)：數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。⑤面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)(80年代)：數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)。144.2數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型(p5)1、什么是數(shù)據(jù)模型按照計算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模，主要用于DBMS的實(shí)現(xiàn)。2、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型分類（1）層次模型用樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式來表示事物及其之間的關(guān)系。主要特征：◆有且只有一個根節(jié)點(diǎn)(無父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)).◆除根節(jié)點(diǎn)外，任何節(jié)點(diǎn)有且只有一個父節(jié)點(diǎn)，但允許有０個或多個子節(jié)點(diǎn).15層次模型示例

中國(面積，人口，總產(chǎn)值)河北省(面積，人口，總產(chǎn)值)河南省(面積，人口，總產(chǎn)值)湖北省(面積，人口，總產(chǎn)值)……信陽市(面積，人口，總產(chǎn)值)鄭州市(面積，人口，總產(chǎn)值)新鄉(xiāng)市(面積，人口，總產(chǎn)值)……根節(jié)點(diǎn)16

（2）網(wǎng)狀模型

用有向圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式來表示事物及其之間的關(guān)系。

主要特征：◆可以有一個以上的節(jié)點(diǎn)無父節(jié)點(diǎn)?！粢粋€節(jié)點(diǎn)可以有一個以上的父節(jié)點(diǎn)。系教研室教師宿舍學(xué)生17（3）關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，在數(shù)據(jù)庫中滿足下列條件的二維表稱為關(guān)系模型：每一列中的分量是類型相同的數(shù)據(jù)列的順序是任意的行的順序是任意的表中的分量是不可再分割的最小數(shù)據(jù)項表中的任意兩行不能完全相同18

關(guān)系模型示例

學(xué)生情況簡表學(xué)號姓名性別出生年月黃麗萍女1978-01-04王百靈男1979-05-06王少頌?zāi)?977-06-08楊韻峰男1979-05-03康敏男1976-01-23字段記錄字段值194.3關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(p7)1、基本概念關(guān)系：一個二維表就叫做一個關(guān)系屬性（字段）：表中的一列叫做一個屬性域：一個屬性的取值范圍叫做一個域元組：表中的一行叫做一個元組主關(guān)鍵字：關(guān)系中的某個屬性,可以唯一確定一個元組關(guān)系數(shù)據(jù)庫：采用關(guān)系模式作為數(shù)據(jù)的組織方式的DB202、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)：1）關(guān)系中每個屬性不可再分。2）關(guān)系中每一列元素類型相同，取值范圍相同。3）同一關(guān)系中字段（屬性）不能相同，記錄也不能相同。4）關(guān)系的行、列（記錄、字段）的次序任意。213、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫三種專門的關(guān)系運(yùn)算(1)、選擇從一個關(guān)系(表)中按照一定的條件選出若干記錄(行)，生成一個新的關(guān)系(表)。例如：從成績表中選出成績在90分以上的學(xué)生的記錄，得到優(yōu)秀成績表。223、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫三種運(yùn)算關(guān)系(2)、投影從一個關(guān)系(表)中選出若干列（字段），生成一個新的關(guān)系(表).例如：從成績表(學(xué)號、姓名、數(shù)學(xué)、語文、物理、化學(xué))中抽出“學(xué)號”、“姓名”、“化學(xué)”三列（字段），得到化學(xué)成績表。23(3)、聯(lián)接將兩個同類關(guān)系(表)按照一定的條件進(jìn)行記錄重組生成一新關(guān)系(表)。

班級學(xué)生一班張三一班李四二班