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软件技术基础 第五章 数据库技术 5.1 数据库基本概念 5.1.1 数据库技术与数据库系统 5.1.2 数据描述 5.1.3 数据模型 5.1.1 数据库技术与数据库系统 1、数据库管理的三个阶段 人工管理阶段（20世纪50年代中期以前） 5.1.1 数据库技术与数据库系统 这个时期数据管理的特点是： 数据不保存。 没有软件系统对数据进行管理。 没有文件概念，数据的组织方式必须由程序员自行设计。 一组数据对应一个程序，数据面向应用。 5.1.1 数据库技术与数据库系统 文件管理系统（20世纪50年代末~60年代中） 5.1.1 数据库技术与数据库系统 文件系统管理数据具有如下特点： 文件系统利用“按文件名访问，按记录进行存取”的管理技术对数据进行管理。 数据可以长期保存在存储设备上供用户使用。 5.1.1 数据库技术与数据库系统 尽管用文件系统管理数据比人工管理数据有了长足的进步，但面对数据量大且结构复杂的数据管理任务仍然不能适应，主要表现在如下几点： 数据独立性差。文件系统中文件逻辑结构的改变必须修改应用程序，文件之间是孤立的，不能反映现实世界事务之间的内在联系。 数据冗余度大且容易产生数据不一致性。 数据是无结构的。 数据无集中管理，其安全性、完整性得不到可靠保证．并且在数据的结构、编码、输山格式等方面难以做到规范化和标准化。 5.1.1 数据库技术与数据库系统 下图描述了某销售公司的3个文件处理系统。包括订单填写系统、开发票系统、工资单系统。图中还显示了与每个应用相关联的主要数据文件（一个文件就是一个相关记录的集合）。 5.1.1 数据库技术与数据库系统 数据库系统（20世纪60年代后） 5.1.1 数据库技术与数据库系统 数据是结构化的，是面向系统的，数据的冗余度小。 数据具有独立性。 保证了数据的完整性、安全性和并发性。 5.1.1 数据库技术与数据库系统 2、数据库技术的发展 5.1.1 数据库技术与数据库系统 在过去20年里，数据库的应用和重要性都有了巨大的增长，几乎每个行业都要用数据库来存储、操纵、检索数据。如商业、医疗保健、教育、政府组织、图书馆、军事、工业控制等。 它已成为信息管理、电子商务、网络服务等应用系统的核心技术和重要基础。 从某种意义上说，数据库技术已成为计算机、控制、信息等相关专业的工程技术人员所必须具备的专业知识。 3. 数据库系统的构成 数据库系统是指引入了数据库技术后的计算机系统。广义地讲，数据库系统由数据库、DBMS（数据库管理系统）、 DBA（数据库管理员）、应用程序以及用户组成。其组成可用下图表示。 (1) 用户在应用程序中向DBMS发出读取记录的请求，同时给出记录名和要读取记录的关键字值； (2) DBMS接到请求后，利用应用程序A所用的子模式来分析这一请求； (3) DBMS调用模式，进一步分析请求，根据子模式与模式之间变换的定义，决定应读入哪些模式记录； (4) DBMS通过物理模式将数据的逻辑记录转换为实际的物理记录； (5) DBMS向操作系统发出读取所需物理记录的请求； (6) 操作系统对实际的物理存储设备启动读操作； (7) 读出的记录从保存数据的物理设备送到系统缓冲区； (8) DBMS根据模式和子模式的规定，将记录转换为应用程序所需要的形式； (9) DBMS将数据从系统缓冲区传送到应用程序A的工作区； (10) DBMS向用户程序A发出本次请求执行情况的信息。 5.1.2 数据描述 1. 信息的存在形态 (1) 现实世界 (2) 观念世界 概念模型的名词术语 （1）实体（Entity）：客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体既可以是实际的事物，也可以是抽象的概念或联系。 （2）属性（Attribute）：属性就是实体所具有的特性，一个实体可以由若干个属性描述。 （3）域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域。 （4）实体集（Entity Set）：具有相同属性的实体的集合称为实体集。 （5）键（Key）：键是能够惟一地标识出一个实体集中每一个实体的属性或属性组合，键也被称为关键字或码。 （6）联系（Relationship）：联系分为两种：一种是实体内部各属性之间的联系，另一种是实体之间的联系。 (3) 数据世界 ①数据项（字段）(field) ②记录(record) ③记录型(record type) ④文件(fild) ⑤关键字(key) “教师”记录型 教师”记录型与“教师”文件的示意图 (1) 一对一（1：1）的联系 设有两个实体集E1和E2，如果E1和E2中的每一个实体最多与另一个实体集中