第一章 数据库概述
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第1章数据库概述数据库技术是数据管理的技术,是计算机应用从科学计算进入数据处理的一个划时代的转折。
近年来数据库技术发展迅速,各种应用领域对数据管理的需求越来越多,各种信息系统都离不开数据库的支持。
因此,数据库已成为信息社会的重要基础设施。
数据库技术是一门综合性的软件技术,是使用计算机进行各种信息管理的必备知识。
数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据,是当代计算机科学的重要组成部分。
本章主要介绍数据库技术的基本概述,包括数据库的发展历史、概念描述以及体系结构介绍,是数据库知识中最基本的部分。
1.1 数据库系统基本概述数据库系统应用示例1.航空售票系统(最早使用数据库技术)●包括信息:座位预定信息:座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息:航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息:票价、折扣、有无等●主要功能:查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其他飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等●任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。
●通过这些数据,可以统计出经常坐某一航班的乘客信息,并为这些乘客提供优惠●系统特点:数据庞大,人工不能提供及时、准确服务2.超市管理系统●包括信息:商品信息:品名、规格、产地、类别、单位、单价等供应商信息:供应商名、地址、联系人、住址、电话等销售信息:商品、数量、单价、金额、销售日期、收款人、折扣等收款人信息:姓名、小组、性别、年龄、电话、地址、身份证等●主要功能:查询:某类商品信息、供应商信息、某类商品销售情况、畅销商品、商品销售金额等更新:登记商品信息、供应商信息等●对存储有上万种商品的超市,每天有数百万销售记录,信息统计量大、人工操作不准确3.图书管理系统●包括信息:图书信息:书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等作者信息:姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等出版社信息:名称、地址、社长、成立日期等读者信息:姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等1.1.1 数据库技术的发展历史从数据管理的角度看,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段。
第Ⅰ篇基础篇本篇介绍数据库的基本概念和基础知识,它是读者即进一步学习后续章节的基础。
本篇由下列7章组成:第1章,数据库概述。
介绍了文件管理数据与数据库管理数据的本质区别,数据独立性的含义以及数据库系统的组成。
第2章,数据模型与数据库系统体系结构。
介绍了数据库技术发展过程中所使用过的数据模型,数据独立性的概念。
本章介绍的知识是读者进一步学习后边的关系数据库及相关知识的基础。
第3章,关系数据库。
介绍了关系数据库采用的数据模型的特点,同时介绍了关系数据库基于的理论基础——关系代数和关系演算。
读者在学习完本章和第5章的数据操作语句之后,可以对关系代数、关系演算、SQL查询语句之间的功能及表达方法进行比较。
本章介绍的关系代数也是学习第14章查询优化的基础。
第4章,SQL语言基础及数据定义功能。
在SQL语言部分介绍了常用的数据类型,由于不同的数据库管理系统提供的数据类型不完全相同,因此本章主要介绍的是SQL Server数据库管理系统提供的数据类型,这部分内容是定义关系表的基础。
在数据定义功能部分介绍了架构和基本表的概念和定义语句,同时介绍了数据完整性约束的定义方法。
第5章介绍了SQL的数据操作语句。
主要包括查询、添加、删除和更改数据的SQL语句,同时介绍了一些高级查询功能,包括CASE表达式、嵌套子查询和相关子查询等。
这章使用第4章建立的数据表,运用实际的数据,通过描述问题的分析思路以及用图示的方法展示查询语句的执行结果,使读者能够准确理解和掌握查询语句的功能。
第6章,索引和视图。
在索引部分,除了介绍索引的概念的定义方法外,还用图示的方法详细讲述了索引的构建过程以及利用索引的查找过程,使读者能够从系统内部了解索引的作用。
在视图部分,介绍了视图的概念和定义语句,并简单介绍了物化视图的概念和作用。
第7章,触发器和存储过程。
触发器用于实现复杂的完整性约束和业务规则,本章介绍了触发器的概念和使用方法。
存储过程是一段封装好的代码块,这个代码块可供应用程序调用使用,存储过程提供了代码共享的功能。
第一章数据库系统概述学习目的与要求:1、了解信息、数据玉数据处理的正确含义及数据管理的进展2、了解数据库系统的基本概念、特点和数据模型3、理解关系模型和关系运算的基本概念4、了解数据库设计的原则、步骤和设计过程学习重点和难点:1、数据库的基本概念2、关系的基本运算有两类:一类是传统运算(并、差、交等);另一类是专门的关系运算(选择、投影和连接)。
课时数:21.1数据和信息1.1.1 数据数据是存储在某一媒体上能够识别的物理符号。
在计算机领域中,一切能被计算机接收和处理的物理符号都叫数据。
数据通常可以分为两种形式:一种是数值型数据,如成绩、价格、体重、工资等;另一种是非数值型数据,如姓名、地址、单位、文章、声音、图像、视频等。
1.1.2信息信息是指数据经过加工处理后所得到有价值的知识。
说明:信息与数据既有联系又有区别,数据反映了信息,而信息又依靠数据来表达。
用不同的数据形式可以表示同样的信息,信息不随它的数据中的形式不同而改变。
总之,信息是反映客观现实世界的知识,数据是信息的具体表现形式,数据经过加工处理后使其具有知识性并对人类活动产生有意义的决策作用。
1.1.3 数据处理数据处理是利用计算机技术将数据转换成信息的过程。
数据处理包括对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、计算、加工、统计和传输等一系列操作。
数据是原料,使输入,而信息使产出,是输出结果。
数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获取我们所需要的资料,为我们工作和决策提供必要的信息基础和依据,输出有价值、有意义的信息。
1.2 数据管理技术的发展数据管理是对数据进行组织、存储、分类、检索、维护等数据处理的技术,是数据处理的核心。
随着计算机硬件技术和软件技术的发展和进步,计算机数据管理的水平不断提高,管理方式也发生了很大的变化。
发展到现在,数据管理经历了以下三个阶段:·人工管理阶段·文件管理阶段·数据库系统阶段1.2.1 人工管理阶段1.2.2 文件管理阶段1.2.3 数据库系统阶段由于文件系统管理数据的缺陷,迫切需要新的数据管理方式,把数据组成合理结构,能集中、统一地进行管理。
数据库系统概论_第⼀章第⼀章绪论1.1 数据库系统概述1.1.1 数据库的4个基本概念1. 数据Data定义:描述事物的符号记录数据的语义:数据的含义,与数据不可分数据是有结构的:记录是计算机存储数据的⼀种格式或⼀种⽅法2. 数据库(DataBase, DB)定义:长期存储在计算机内、有组织的、可共享的⼤量数据的集合。
数据库中数据按照⼀定数据模型组织、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基本特点:永久存储、有组织、可共享3. 数据库管理系统(DataBase Management System, DBMS)定义:位于⽤户应⽤和操作系统之间的⼀层数据管理软件,是⼀个⼤型复杂的软件系统,和操作系统⼀样是计算机的基础软件。
⽤途:科学地组织和存储数据、⾼效地获取和维护数据主要功能:(1)数据定义(提供数据定义语⾔DDL(Data Definition Language);(2)数据组织、存储和管理(3)数据操纵(提供数据操纵语⾔DML,实现对数据库的基本操作)(4)数据库的事务管理和运⾏管理(5)数据库的建⽴和维护(6)其他功能4. 数据库系统(DataBase System, DBS)定义:由数据库、数据库管理系统(及应⽤开发⼯具)、应⽤程序和数据库管理员(DataBase Administrator, DBA)组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
通常把数据库系统简称为数据库1.1.2 数据管理技术的产⽣和发展数据管理:对数据进⾏分类、组织、编码、存储、检索和维护⼈⼯管理阶段→⽂件系统阶段→数据库系统阶段1. ⼈⼯管理阶段特点:数据不保存应⽤程序管理数据数据不共享数据不具有独⽴性2. ⽂件系统阶段特点:数据可以长期保存由⽂件系统管理数据数据共享性差、冗余度⼤数据独⽴性差3. 数据库系统阶段数据库观点:数据不是依赖于处理过程的附属品,⽽是现实中独⽴存在的对象从⽂件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃1.1.3 数据库系统的特点1. 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之⼀,也是数据库系统与⽂件系统的本质区别。