数据库系统基础知识和理论 PL-SQL讲义 课件.pptVIP

数据库系统基础知识和理论 一.数据库的产生与发展 人工管理阶段 背景： 20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。外存只有纸带、卡片、磁带等，没有磁盘等直接存取的存取设备；软件没有操作系统，也没有管理数据的软件；数据处理方式是批处理。 特点： 数据不保存。 数据需要由应用程序自己管理，编写程序需要考虑数据结构。 数据面向程序，不共享。 数据不具有独立性，随其逻辑结构和物理结构而变化。 文件系统阶段 背景 20世纪50年代后期到60年代中期，计算机应用范围逐渐从科学计算扩大到管理。硬件出现了磁盘等直接存取的设备；操作系统中已经有了专门的数据管理软件；数据处理方式除了批处理，还能够联机实时处理。 特点 数据以文件的形式长期保存 由文件系统对数据进行管理 形式多样化：索引文件、链接文件、顺序文件、倒排文件 数据的物理结构与逻辑结构有了区别，但较简单 数据共享性差 程序与数据之间有一定的独立性 数据库系统阶段 背景 20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模更为扩大，数据量急剧增长。大容量磁盘的出现及硬件价格的下降与软件价格上升，更多的联机实时处理的要求，以及分布处理的提出都促进了数据库技术的产生和发展，并出现了专门统一管理数据的专门软件系统——数据库管理系统。 数据库发展中的三个标志事件 1.层次数据库的提出 1969年IBM公司研制、开发数据库管理系统的商品化软件IMS(Information Management System)。IMS的数据模型是层次结构的。 2.网状数据库的提出 美国数据系统语言协商会CODASYL下属的数据库任务组DBTG(Data Base Task Group)对数据库方法进行了系统的研究和讨论，于60年代末至70年代初提出了若干报告，称为DBTG报告。该报告确定并建立了数据库系统的许多概念、方法和技术。其所提议的方法是基于网状结构的，它是数据库网状模型的基础和典型代表。 3..关系模型的提出 1970年IBM公司San Jose研究实验室的研究员E.F.Codd发表了题为“大型共享数据库数据的关系模型”论文，提出了数据库的关系模型，开创了数据库关系方法和关系理论的研究，为数据库技术奠定了理论基础，由于E.F.Codd 的杰出工作，他于1981年获得了ACM图灵奖。 几个概念——数据库（Data Base, DB） 长期储存在计算机中的、有组织的、可共享的数据集合。 特点： (1) 按照一定的数据模型组织、描述和储存 (2) 具有较小的冗余度 (3) 具有较高的数据独立性和易扩展性 (4) 可为各种用户共享。 几个概念——数据库管理系统 DataBase Management System(DBMS) 管理数据库的软件 用于建立、运用和维护数据库 位于用户和操作系统之间 几个概念——数据库系统 DataBase System(DBS) DBS是指在计算机系统中引入数据库后的整个系统组成，一般包括 (1) DB (2) DBMS＋OS (3) Users (4) DBA (5) 应用系统 三.数据模型 1.对数据模型的要求 1) 较真实地模拟现实世界 2) 容易为人所理解 3) 便于在计算机上实现 2.数据模型的三个要素 1) 数据结构 2) 数据操作 3) 数据的约束条件 3. 对象的抽象过程 1) 现实世界→信息世界→计算机世界 2) 客观对象→概念模型→数据模型 第一级抽象：概念模型 第二级抽象：数据模型 4.第一级抽象：概念模型 信息世界中的基本概念 实体（Entity）：客观存在并相互区别的事物 实体集(Entity Set)：性质相同的同类实体的集合 属性(Attribute)：实体所具有的某一特性（型和值） 实体型(Entity type)：若干个属性所组成的集合， 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，例如：学生（学号、姓名、系别……） 码(Key)：唯一标识实体的属性集。 域(Domain)：属性的取值范围 联系(Relationship)：三类联系 E-R图的小实例 两个实体型之间的联系 E-R图的小实例 多个实体型之间的联系 关系数据模型 代表系统 (1) Oracle (2) Sybase (3) DB2 (4) SQL server (5)VFP (6) Access (7) DBASE 数据结构 关系模型（规范的二维表） 关系模型中的一些概念 (1) 关系：整个二维表 (2) 关系名：表格名称 (3) 元组：行数据（记录） (4) 属性：列数据（字段） (5) 属性名：列名称（字段名） (6) 主码：唯一确定元组的属性组（关键字） (7) 域：属性的取值范围 (8) 分量：元