第一讲、数据库基础.pptVIP

数据库系统开发绪论 计算机发展的几个方向 多媒体技术 多媒体视听 虚拟实现 网络技术 互联网 物联网 数据库技术 无处不在、幕后英雄 现代计算平台的核心部分 数据库技术研究的问题 如何科学地组织和存储数据 降低冗余 如何高效地获取和处理数据 快速检索 它是当代计算机科学中一个重要的分支 数据库系统的基本概念 数据（Data）： 数据就是描述事物的符号 信息（Information） 指数据经过加工处理后所获取的有用知识 信息是以某种数据形式表现的 数据挖掘 信息抽取 数据处理是指对各种形式的数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护的一系列活动的总和。 数据库（Database）是数据和数据库对象的集合，是指以一定的组织形式存放在计算机存储介质上的相互关联的数据的集合。 信息的3种世界 现实世界 存在于人脑之外的客观世界 信息世界 现实世界在人们头脑中的反映 数据世界 数据世界是信息世界中的信息数据化后对应的产物 将信息世界中的信息经过抽象和组织，按照特定的数据结构，将数据存储在计算机中 数据库发展 人工管理 文件系统 20世纪50年代 信息数字化 便于检索 冗余 数据联系难以体现 三类数据库系统 网状数据库 层次数据库 关系数据库 最广泛 目前常见数据库几乎都是关系型 数据库模型之网状模型 每个记录是一个结点，结点与结点可以建立关联 图参见课本P3 优点是避免了数据的重复性 缺点是关联性过于复杂 数据库模型之层次模型 层次模型实际为树状结构 图参见课本P3 优点是层次之间关联直接而简单 缺点是横向关系难以建立 数据库模型之关系模型 1976年，IBM公司的高级研究员E.F.Codd发表论文提出了关系模型，奠定了关系数据库的理论基础 引入关系代数 以二维矩阵来存储数据 行列形成了一个直接关联的数据表 表与表之间可以通过字段产生关联 数据库系统（Database System） 数据库系统可分为两部分 数据库(Database) 存储数据 数据库管理系统(Database Management System) 管理数据库的软件 数据库系统的用户 指使用和访问数据库中数据的人 四种 数据库设计者 数据库管理员 应用程序设计者 普通用户 数据库管理系统（DBMS） 帮助用户建立、使用和管理数据库的软件系统 通常三个组成部分 数据描述语言(Data Description Language, DDL) 描述数据库结构 数据操作语言(Data Manipulation Language, DML) 对数据进行添加、查询、删除、更新 其他管理和控制程序 安全、通信控制和工作语言 关系型数据库拓扑结构 大型数据库 Oracle、SQL server、DB2 桌面数据库 DBASE、Foxpro、Access 分布式数据库 关系型数据库 关系数据库组成 表 其他对象（视图、存储过程、索引等） 关系型数据库优点 节约存储 防止输入错误 方便数据修改 主键与外键 键(Key) 主键(primary Key) 唯一地标记每一行的字段 附键(Foreign Key) 表中还有的字段，该字段与另外一个表的主键对应 可用于与其他表建立关联 数据完整性(Data Integrity) 确保数据库中数据的正确性和可靠性 更新了一个表的数据，相关的数据都需要更新 实体完整性：保证数据唯一 域完整性：保证数据取值合法 参照完整性：保证关联表数据保持一致 自定义完整性： 有些数据不可以为空之类 表的三种关联 一对一联系 一个身份证-一个人 一对多联系 一个学生-多个课程 多对多联系 一群作者-一批著作 关系型数据库设计 设计过程 需求分析 收集客户对数据的需求、数据处理的要求 概念设计 得到系统总体的E-R图 实现设计 E-R图转变为表，以及表之间的关系 物理设计 确定数据库的存储结构 关系型数据库的规范化 第一范式（1NF） 如果关系R的所有属性均为简单属性，即每个属性都是不可再分的，则称R满足第一范式。 第二范式（2NF） 如果关系R满足第一范式，且每一个非主属性完全函数依赖于主键，则称R满足第二范式。 第三范式（3NF） 如果关系R满足第二范式，且每一个非主属性既不部分函数依赖于主键，也不传递函数依赖于主键，则称R满足第三范式。 主键之间不应该有从属关系 第一范式 (1st NF) 第一范式的目标是确保每列的原子性 如果每列都是不可再分的最小数据单元（也称为最小的原子单元），则满足第一范式（1NF） 第二范式 (2nd NF) 如果一个关系满足1NF，并且除了主键以外的其他列，都依赖与该主键，则满足第二范式（2NF） 第二范式要求每个表只描述一件事情 第三范式 (3rd NF) 如果一个关系满足2NF，并且除了主键以外的其他列都不传递依赖于