数据库原理与技术基础幻灯片.ppt
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1、数据库原理与技术基础第1页,共91页,编辑于2022年,星期六本章教学计划本章教学计划理论教学(课堂教学):理论教学(课堂教学):理论教学(课堂教学):理论教学(课堂教学):4 4学时学时学时学时实验教学(上机实习):实验教学(上机实习):2学时学时本章教学重点本章教学重点1.1.数据模型及数据库系统数据模型及数据库系统数据模型及数据库系统数据模型及数据库系统2.2.关系运算及关系的规范化关系运算及关系的规范化关系运算及关系的规范化关系运算及关系的规范化3.3.关系数据库及关系数据库及关系数据库及关系数据库及SQLSQL语言语言语言语言4.管理信息系统的结构与功能管理信息系统的结构与功能5.管
2、理信息系统的开发与设计步骤管理信息系统的开发与设计步骤 第第6章章 数据库原理与技术基础数据库原理与技术基础第2页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 数据库系统概述数据库系统概述 6.2 关系数据库关系数据库 6.3 常见数据库管理系统常见数据库管理系统6.4 管理信息系统管理信息系统第第6章章 数据库原理与技术基础数据库原理与技术基础第3页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述数据库系统是计算机软件系统的一个重要分支,也是一门新兴学科,它数据库系统是计算机软件系统的一个重要分支,也是一门新兴学科,它数据库系统是计算机软件系统的一个重要分支,也
3、是一门新兴学科,它数据库系统是计算机软件系统的一个重要分支,也是一门新兴学科,它和计算机网络、人工智能一起被称为计算机技术领域的三大热门技术,而且和计算机网络、人工智能一起被称为计算机技术领域的三大热门技术,而且和计算机网络、人工智能一起被称为计算机技术领域的三大热门技术,而且和计算机网络、人工智能一起被称为计算机技术领域的三大热门技术,而且随着各种应用领域对数据管理的进一步需求,数据处理迅速成为计算机应用随着各种应用领域对数据管理的进一步需求,数据处理迅速成为计算机应用随着各种应用领域对数据管理的进一步需求,数据处理迅速成为计算机应用随着各种应用领域对数据管理的进一步需求,数据处理迅速成为计
4、算机应用的重要方面,数据库也成为计算机领域发展最快的学科之一。数据库已经成的重要方面,数据库也成为计算机领域发展最快的学科之一。数据库已经成的重要方面,数据库也成为计算机领域发展最快的学科之一。数据库已经成的重要方面,数据库也成为计算机领域发展最快的学科之一。数据库已经成为信息社会的重要基础设施。为信息社会的重要基础设施。为信息社会的重要基础设施。为信息社会的重要基础设施。数据库技术发展到今天已经是一门成熟的技术,但由于数据库是一个复数据库技术发展到今天已经是一门成熟的技术,但由于数据库是一个复数据库技术发展到今天已经是一门成熟的技术,但由于数据库是一个复数据库技术发展到今天已经是一门成熟的技
5、术,但由于数据库是一个复杂系统,涉及面广,所以至今仍没有统一的、公认的定义。综合较为流行的杂系统,涉及面广,所以至今仍没有统一的、公认的定义。综合较为流行的杂系统,涉及面广,所以至今仍没有统一的、公认的定义。综合较为流行的杂系统,涉及面广,所以至今仍没有统一的、公认的定义。综合较为流行的数据库文献中对数据库的定义,可以给数据库定义为:数据库是以某种方式数据库文献中对数据库的定义,可以给数据库定义为:数据库是以某种方式数据库文献中对数据库的定义,可以给数据库定义为:数据库是以某种方式数据库文献中对数据库的定义,可以给数据库定义为:数据库是以某种方式组织和存储起来的、可以检索和利用的、互相关联的数
6、据集合,它提供给多组织和存储起来的、可以检索和利用的、互相关联的数据集合,它提供给多组织和存储起来的、可以检索和利用的、互相关联的数据集合,它提供给多组织和存储起来的、可以检索和利用的、互相关联的数据集合,它提供给多种用户共享并且有最小的冗余度和较高的数据独立性,其安全控制机制可保种用户共享并且有最小的冗余度和较高的数据独立性,其安全控制机制可保种用户共享并且有最小的冗余度和较高的数据独立性,其安全控制机制可保种用户共享并且有最小的冗余度和较高的数据独立性,其安全控制机制可保证数据安全、可靠。证数据安全、可靠。证数据安全、可靠。证数据安全、可靠。第4页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1
7、 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.16.1.1 数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史 数据库技术是数据库技术是数据库技术是数据库技术是20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代开始兴起的一门信息管理自动化的年代开始兴起的一门信息管理自动化的年代开始兴起的一门信息管理自动化的年代开始兴起的一门信息管理自动化的新兴学科,是计算机科学中的一个重要分支。从新兴学科,是计算机科学中的一个重要分支。从新兴学科,是计算机科学中的一个重要分支。从新兴学科,是计算机科学中的一个重要分支。从60606060年代末到年代末到年代末到年代末到7
8、0707070年代年代年代年代初,数据库技术日益成熟,并有了坚实的理论基础。进入初,数据库技术日益成熟,并有了坚实的理论基础。进入初,数据库技术日益成熟,并有了坚实的理论基础。进入初,数据库技术日益成熟,并有了坚实的理论基础。进入70707070年代,年代,年代,年代,数据库技术有了很大的发展。数据库方法,特别是数据库技术有了很大的发展。数据库方法,特别是数据库技术有了很大的发展。数据库方法,特别是数据库技术有了很大的发展。数据库方法,特别是DBTGDBTGDBTGDBTG(Data Base Data Base Data Base Data Base Task GroupTask Group
9、Task GroupTask Group,数据库任务组)方法(该方法是,数据库任务组)方法(该方法是,数据库任务组)方法(该方法是,数据库任务组)方法(该方法是DBTGDBTGDBTGDBTG所提议的基于网所提议的基于网所提议的基于网所提议的基于网状结构的数据库网状模型方法)和思想已应用于各种计算机系统,状结构的数据库网状模型方法)和思想已应用于各种计算机系统,状结构的数据库网状模型方法)和思想已应用于各种计算机系统,状结构的数据库网状模型方法)和思想已应用于各种计算机系统,出现了许许多多基于网状模型和层次模型的商品化数据库系统。随出现了许许多多基于网状模型和层次模型的商品化数据库系统。随出现
10、了许许多多基于网状模型和层次模型的商品化数据库系统。随出现了许许多多基于网状模型和层次模型的商品化数据库系统。随后,关系方法的理论研究和软件系统的研制又取得了很大成果,关后,关系方法的理论研究和软件系统的研制又取得了很大成果,关后,关系方法的理论研究和软件系统的研制又取得了很大成果,关后,关系方法的理论研究和软件系统的研制又取得了很大成果,关系方法也从实验室走向了商用。系方法也从实验室走向了商用。系方法也从实验室走向了商用。系方法也从实验室走向了商用。数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务,内容数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务,内容数据库是数据管理的产物。数据管理
11、是数据库的核心任务,内容数据库是数据管理的产物。数据管理是数据库的核心任务,内容包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬包括对数据的分类、组织、编码、储存、检索和维护。随着计算机硬件和软件的发展,数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看,件和软件的发展,数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看,件和软件的发展,数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看,件和软件的发展,数据库技术也不断地发展。从数据管理的角度看,数据库技术到目前共经历了数据库技术到目前
12、共经历了数据库技术到目前共经历了数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段段段段。第5页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.16.1.1 数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史1)1)1)1)人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段 人工管理阶段是指人工管理阶段是指人工管理阶段是指人工管理阶段是指20202020世纪世纪世纪世纪50505050
13、年代中期之前。当时计算机刚诞生不年代中期之前。当时计算机刚诞生不年代中期之前。当时计算机刚诞生不年代中期之前。当时计算机刚诞生不久,这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘等直久,这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘等直久,这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘等直久,这个时期的计算机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘等直接存取的存储设备;从软件看,没有操作系统和管理数据的软件,数接存取的存储设备;从软件看,没有操作系统和管理数据的软件,数接存取的存储设备;从软件看,没有操作系统和管理数据的软件,数接存取的存储设备;从软件看,没有操作系统和管理数据的
14、软件,数据处理方式是批处理。这个时期数据管理的特点是:据处理方式是批处理。这个时期数据管理的特点是:据处理方式是批处理。这个时期数据管理的特点是:据处理方式是批处理。这个时期数据管理的特点是:(1 1 1 1)数据不保存。)数据不保存。)数据不保存。)数据不保存。(2 2 2 2)没有专门对数据进行管理的软件系统。)没有专门对数据进行管理的软件系统。)没有专门对数据进行管理的软件系统。)没有专门对数据进行管理的软件系统。(3 3 3 3)没有文件的概念。)没有文件的概念。)没有文件的概念。)没有文件的概念。(4 4 4 4)数据是面向应用的。)数据是面向应用的。)数据是面向应用的。)数据是面向
15、应用的。人工管理阶段数据和程序之间的关系如下图所示。人工管理阶段数据和程序之间的关系如下图所示。人工管理阶段数据和程序之间的关系如下图所示。人工管理阶段数据和程序之间的关系如下图所示。第6页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.16.1.1 数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史1)1)1)1)人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段程序和数据之间的关系人工管理阶段程序和数据之间的关系人工管理阶段程序和数据之间的关系人工管理阶段程序和数据之间的关系第7页,共91页,编辑于20
16、22年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.16.1.1 数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史2)2)2)2)文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段 文件系统阶段是指文件系统阶段是指文件系统阶段是指文件系统阶段是指20202020世纪世纪世纪世纪50505050年代后期到年代后期到年代后期到年代后期到60606060年代中期。在这个阶段,计算年代中期。在这个阶段,计算年代中期。在这个阶段,计算年代中期。在这个阶段,计算机不仅用于科学计算,还大量用于管理数据。在硬件方面,外存储器有了磁机不仅用于科学计算,还大量用
17、于管理数据。在硬件方面,外存储器有了磁机不仅用于科学计算,还大量用于管理数据。在硬件方面,外存储器有了磁机不仅用于科学计算,还大量用于管理数据。在硬件方面,外存储器有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面,操作系统中已经有了专门用盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面,操作系统中已经有了专门用盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面,操作系统中已经有了专门用盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面,操作系统中已经有了专门用于管理数据的软件,称为文件系统。这个时期数据管理的特点是:于管理数据的软件,称为文件系统。这个时期数据管理的特点是:于管理数据的软件,称为文件系统。这个时期数据管理的
18、特点是:于管理数据的软件,称为文件系统。这个时期数据管理的特点是:(1 1 1 1)数据需要长期保存在外存上供反复使用。)数据需要长期保存在外存上供反复使用。)数据需要长期保存在外存上供反复使用。)数据需要长期保存在外存上供反复使用。(2 2 2 2)程序和数据之间有了一定的独立性。)程序和数据之间有了一定的独立性。)程序和数据之间有了一定的独立性。)程序和数据之间有了一定的独立性。(3 3 3 3)文件的形式已经多样化。)文件的形式已经多样化。)文件的形式已经多样化。)文件的形式已经多样化。(4 4 4 4)数据的存取基本上以记录为单位。)数据的存取基本上以记录为单位。)数据的存取基本上以记
19、录为单位。)数据的存取基本上以记录为单位。文件系统阶段数据和程序之间的关系如下图所示。文件系统阶段数据和程序之间的关系如下图所示。文件系统阶段数据和程序之间的关系如下图所示。文件系统阶段数据和程序之间的关系如下图所示。第8页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.16.1.1 数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史2)2)2)2)文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段数据和程序之间的关系文件系统阶段数据和程序之间的关系文件系统阶段数据和程序之间的关系文件系统阶段数据和程序之间
20、的关系第9页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述3)3)3)3)数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段 数据库系统阶段是从数据库系统阶段是从数据库系统阶段是从数据库系统阶段是从20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代后期开始的。由于计算机用于年代后期开始的。由于计算机用于年代后期开始的。由于计算机用于年代后期开始的。由于计算机用于管理,从而使数据量急剧增加,其中非数值数据所占比例较大,而非管理,从而使数据量急剧增加,其中非数值数据所占比例较大,而非管理,从而使数据量急剧增加,其中非数值数据所占比例较大,而非管理,从而使数
21、据量急剧增加,其中非数值数据所占比例较大,而非数值数据比数值数据复杂得多,不仅要知道各项数据本身的内容,而数值数据比数值数据复杂得多,不仅要知道各项数据本身的内容,而数值数据比数值数据复杂得多,不仅要知道各项数据本身的内容,而数值数据比数值数据复杂得多,不仅要知道各项数据本身的内容,而且还需要知道它们之间的关系,这就需要一个高度组织化的数据管理且还需要知道它们之间的关系,这就需要一个高度组织化的数据管理且还需要知道它们之间的关系,这就需要一个高度组织化的数据管理且还需要知道它们之间的关系,这就需要一个高度组织化的数据管理系统。此外,随着计算机技术的飞速发展和网络通信的出现,使得多系统。此外,随
22、着计算机技术的飞速发展和网络通信的出现,使得多系统。此外,随着计算机技术的飞速发展和网络通信的出现,使得多系统。此外,随着计算机技术的飞速发展和网络通信的出现,使得多个用户共享一个数据集合成为可能,于是出现了数据库系统。在这一个用户共享一个数据集合成为可能,于是出现了数据库系统。在这一个用户共享一个数据集合成为可能,于是出现了数据库系统。在这一个用户共享一个数据集合成为可能,于是出现了数据库系统。在这一阶段中,数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程序,而是面向阶段中,数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程序,而是面向阶段中,数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程序,而是面向阶段中,数据库
23、中的数据不再是面向某个应用或某个程序,而是面向整个企业(组织)或整个应用的。数据库系统阶段的特点是:整个企业(组织)或整个应用的。数据库系统阶段的特点是:整个企业(组织)或整个应用的。数据库系统阶段的特点是:整个企业(组织)或整个应用的。数据库系统阶段的特点是:(1 1 1 1)采用复杂的结构化的数据模型。)采用复杂的结构化的数据模型。)采用复杂的结构化的数据模型。)采用复杂的结构化的数据模型。(2 2 2 2)较高的数据独立性。)较高的数据独立性。)较高的数据独立性。)较高的数据独立性。(3 3 3 3)最低的冗余度。)最低的冗余度。)最低的冗余度。)最低的冗余度。(4 4 4 4)数据控制
24、功能。)数据控制功能。)数据控制功能。)数据控制功能。第10页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.16.1.1 数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史数据管理技术的发展历史3)3)3)3)数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段数据和程序之间的关系数据库系统阶段数据和程序之间的关系数据库系统阶段数据和程序之间的关系数据库系统阶段数据和程序之间的关系第11页,共91页,编辑于2022年,星期六6.1 6.1 数据库系统概述数据库系统概述6.1.26.1.2 数据模型数据模型数据模型数据模
25、型 数据库存储的是数据,这些数据反映了现实世界中有意义、有价数据库存储的是数据,这些数据反映了现实世界中有意义、有价数据库存储的是数据,这些数据反映了现实世界中有意义、有价数据库存储的是数据,这些数据反映了现实世界中有意义、有价值的信息,数据库不仅反映数据本身的内容,而且也反映数据之间的值的信息,数据库不仅反映数据本身的内容,而且也反映数据之间的值的信息,数据库不仅反映数据本身的内容,而且也反映数据之间的值的信息,数据库不仅反映数据本身的内容,而且也反映数据之间的联系。数据模型就是用来抽象表示、处理现实世界的数据和信息的工联系。数据模型就是用来抽象表示、处理现实世界的数据和信息的工联系。数据模
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