高职数据库第一章概述.pptVIP

第一章 概述 1.1 概述 1.1.1 数据库发展历史 人工管理 这一阶段（20世纪50年代中期以前），计算机主要用于科学计算。外部存储器只有磁带、卡片和纸带等还没有磁盘等直接存取存储设备。软件只有汇编语言，尚无数据管理方面的软件。数据处理方式基本是批处理。此阶段把程序和数据放在一起，一个程序对应一组数据，所以数据不能共享、不能单独使用。 文件系统 从20世纪50年代中期到60年代中期是文件系统阶段。在硬件方面，运算器和控制器有了进一步发展。在软件方面，可以把数据存储到外部存储设备上，出现了操作系统，还有汇编语言和高级语言。 数据库管理系统 20世纪70年代以来，计算机硬软件技术不断取得新的飞跃，硬件方面，已逐渐向小规模、大规模和超大规模发展。软件方面，出现了数据库管理系统软件。 1.1.2数据库系统组成 1、数据库 数据库(DB)是存放数据的仓库，是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据按一定的数据模型组织、描述和储存，可为各种用户共享、冗余度较小、数据独立性较高、易扩展。 2、计算机硬件 硬件系统是整个数据系统的基础。数据库系统的硬件包括中央处理器、内存、外存、输入/输出设备、数据通道等硬件设备。由于数据库系统数据量很大，加之数据库管理系统丰富的功能使得自身的规模也很大，因此整个数据库系统要求有足够大的内存、足够大容量的磁盘空间。 3、计算机软件 数据库系统的软件包括：DBMS、支持DBMS的操作系统、与数据库接口的高级语言和编译系统和以DBMS为核心的应用开发工具。 4、数据库用户 数据库系统的基本目标是提供给用户使用数据库的环境，给不同的用户设计不同的数据抽象级别，具有不同的数据视图。根据与数据库系统接触方式的不同，数据库系统的用户可以分为四类，如图 1-2 (1)数据库管理员(DBA) (2)专业用户 (3)应用程序员 (4)最终用户 5、数据库管理系统 (1)数据库定义功能：提供数据定义语言(DDL) ：用户可以通过它来定义数据。 (2)数据库操纵功能 提供数据操纵语言(DML) ：实现对数据库的基本操作? (查询、插入、删除和修改) (3)数据控制功能 数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制，有4个方面：保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用、发生故障后的系统恢复。 (4) 数据库的建立和维护功能(实用程序) DBMS有许多实用程序提供给数据库管理员运行数据库系统时使用，主要有数据库初始数据装载转换、数据库转储、介质故障恢复、数据库重组织、性能监视分析等 数据库系统的体系结构是数据库系统的一个总的框架结构，尽管实际的数据库系统软件产品多种多样，支持不同的数据模型，使用不同的数据库语言，数据的存储结构也各不相同，但是绝大多数的数据库系统在总的体系结构上都具有三级模式的结构特征。 数据库系统的三级模式结构是指数据库系统由外模式、模式和内模式三级抽象模式组成，如图1-3所示。 1.1.3体系结构 1、三级模式结构 (1)模式 模式又称概念模式或逻辑模式，对应于概念级。它是数据库体系结构中的中间层。 是由数据库设计者综合所有用户的数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图(全局视图)。 模式是数据库管理员所看到的实体、实体属性和实体之间的联系。 (2)外模式 外模式又称子模式或用户模式，对应于用户级。它是由数据库用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集，包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。 (3)内模式 内模式又称存储模式或物理模式，对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式翱物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。 2、两级模式映像及数据独立性 两级模式映像 1)外模式/模式映像 2)模式/内模式映像 1.2数据库模型 模型是对现实世界特征的模拟和抽象。 在数据库中使用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。数据模型是现实世界的模拟，是现实世界数据特征的抽象。 1.2.1数据模型的三要素 1、数据结构 描述系统的静态特性。 数据结构是表示数据在计算内如何存储，