[工学]数据库技术第01章.pptVIP

第1章 概 述 1.1 数据处理 1.2 数据管理技术的发展 1.3 数据库系统的组成 1.4 数据模型 1.1 数据处理 数据处理是指从某些已知的数据出发，推导加工出一些新的数据，这些新的数据又表示了新的信息。在具体操作中，涉及到数据收集、管理、加工和输出等过程。 在数据处理中，通常数据的计算比较简单，而数据的管理比较复杂。数据管理是指数据的收集、整理、组织、存储和检索等操作，这部分操作是数据处理业务的基本环节，是任何数据处理业务中必不可少的共有部分，因此有必要研究数据管理的技术，对数据处理提供有利的支持。 1.2 数据管理技术的发展 数据管理技术的发展经历了人工、文件系统和数据库技术等3个阶段。 1.2.1 人工管理阶段 （1）数据不保存 （2）由应用程序管理数据 （3）数据不共享 （4）数据不具有独立性 1.2.2 文件系统阶段 可以看到用文件系统管理数据具有如下特点： （1）数据可以长期保存 数据可以组织成文件长期保存在计算机中反复使用。 （2）由文件系统管理数据 文件系统仍存在以下缺点。 （1）数据共享性差，冗余度大 （2）数据独立性差 文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。 1.2.3 数据库技术阶段 1.2.4 数据库系统的优点 1．数据结构化 数据结构化是数据库和文件系统之间的根本区别。 2．数据的共享性提高、冗余度低、易扩充 在文件系统中文件是面向一个特定应用的，造成了不同的应用之间不能共享数据，其后果是数据的冗余存放，即同一个数据存放在多个文件中。 在数据库系统中数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。 3．数据独立性高 包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性，数据独立性是数据库系统的一个重要概念。 物理独立性是指应用程序和数据库中数据的存放位置和存储格式是相互独立的。 逻辑独立性是指应用程序和数据库的逻辑结构是相互独立的。 4．数据由DBMS统一管理和控制 ? 数据的安全性保护 ? 数据的完整性检查 ? 并发控制 ? 数据库恢复 1.3 数据库系统的组成 数据库系统由三部分组成：数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）和数据库应用系统。 1.3.1 数据库 数据库（DB）是用来存储数据的。数据库中有两大类数据，一类是用户数据。另一类是系统数据。 关于数据库的定义有很多，一般认为数据库是长期存储在计算机内、有组织的和可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。 1.3.2 数据库管理系统 1.3.2.1 DBMS的基本功能 1．数据定义功能 2．数据操纵功能 3．数据库的运行管理 4．数据库的建立和维护功能 1.3.2.2 DBMS的组成模块 DBMS由两大部分组成：查询处理器和存储管理器。查询处理器包含数据定义语言（DDL）编译器、数据操纵语言（DML）编译器、嵌入型DML的预编译器以及查询优化等核心程序。存储管理器包含授权和安全性控制、完整性检查管理器、事务管理器、文件管理器和缓冲区管理器。 1．数据定义方面的程序模块 （1）数据库逻辑结构的定义模块，在关系数据管理系统（RDBMS）中就是创建数据库、创建表、创建视图和创建索引等定义模块。 （2）安全性定义，如授权定义及处理模块。 （3）完整性定义，如主码、外码、其他完整性约束定义及处理模块。 2．数据操纵方面的程序模块 （1）查询（Select语句）处理程序模块。 （2）数据更新（增加、删除、修改）程序模块。 （3）交互式查询程序模块。 （4）嵌入式查询程序模块。 3．数据库运行管理方面的程序模块 4．数据库组织、存储和管理方面的程序模块 5．数据库建立、维护和其他方面的程序模块 1.3.2.3 DBMS的层次结构 1.3.3 数据库应用 用户对数据库的操作即为数据库应用，数据库应用的针对性很强，是面向领域的，各行各业都有其独特的应用。 在数据库应用的开发、管理和使用过程中涉及到的人员主要有开发人员、数据库管理员和用户。 1．开发人员 系统分析员 数据库设计人员 应用程序员 2．数据库管理员（DataBase Administrator，DBA） 具体职责包括： （1）决定数据库中要存储的数据以及数据结构。 （2）决定数据库的存储结构和存取策略。 （3）保证数据的安全性和完整性。 （4）监控数据库的使用和运行。 （5）数据库的改进和重组重构。 3．用户 （1）偶然用户。 （2）简单用户。 （3）复杂用户。 1.3.4 数据库系统的分类 1．集中式数据库系统