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AnIntroductiontoDatabaseSystenmRenminUniversityofChinaDepartmentofComputerScience,InformationalschoolSpring2003数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem中国人民大学信息学院计算机系AnIntroductiontoDatabaseSystenm教材及参考书(1)教材萨师煊，王珊：数据库系统概论(第三版)，高等教育出版社，2000中国人民大学AFirstCourseinDatabaseSystemsJeffrey.D.Ullman,JenniferWidomDept.OfComputerScienceStanfordUniversityAnIntroductiontoDatabaseSystenm教材及参考书(2)参考书DateCJ,AnIntroductiontoDatabaseSystem(Ed.7),Addison-Wesley,2000王珊，陈红：数据库系统原理教程，清华大学出版社，2000上机软件KingBaseES3.0教学版，人大金仓AnIntroductiontoDatabaseSystenm学习方式听课（启发式、讨论式）读书（预习、复习）报告（综合练习）AnIntroductiontoDatabaseSystenm考试成绩平时成绩（书面作业、上机练习、综合练习）期中考试期末考试AnIntroductiontoDatabaseSystenm内容安排(1)基础篇第一章：绪论第二章：关系数据库第三章：关系数据库标准语言SQL第四章：关系系统及其查询优化第五章：关系数据理论设计篇第六章：数据库设计AnIntroductiontoDatabaseSystenm内容安排(2)系统篇第七章：数据库恢复技术第八章：并发控制第九章：数据库安全性第十章：数据库完整性AnIntroductiontoDatabaseSystenm中国人民大学信息学院计算机系数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第一章绪论AnIntroductiontoDatabaseSystenm第一章绪论1.1数据库系统概述1.2数据模型1.3数据库系统结构1.4数据库系统的组成1.5数据库技术的研究领域1.6小结AnIntroductiontoDatabaseSystenm1.1数据库系统概述1.1.1数据库的地位1.1.2四个基本概念1.1.3数据管理技术的产生与发展AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据库的地位数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志AnIntroductiontoDatabaseSystenm1.1数据库系统概述1.1.1数据库的地位1.1.2四个基本概念1.1.3数据管理技术的产生与发展AnIntroductiontoDatabaseSystenm1.1.2四个基本概念数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS)AnIntroductiontoDatabaseSystenm一、数据数据(Data)是数据库中存储的基本对象数据的定义描述事物的符号记录数据的种类文字、图形、图象、声音数据的特点数据与其语义是不可分的AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据举例学生档案中的学生记录（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）数据的形式不能完全表达其内容数据的解释语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间解释：李明是个大学生，1972年出生，江苏人，1990年考入计算机系请给出另一个解释和语义AnIntroductiontoDatabaseSystenm二、数据库（举例）学生登记表学号姓名年令性别系名年级95004王小明19女社会学9595006黄大鹏20男商品学9595008张文斌18女法律学95………………AnIntroductiontoDatabaseSystenm二、数据库(续)人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据之后，应将其保存起来以供进一步加工处理，进一步抽取有用信息数据库的定义数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合AnIntroductiontoDatabaseSystenm二、数据库(续)数据库的特征数据按一定的数据模型组织、描述和储存可为各种用户共享冗余度较小数据独立性较高易扩展AnIntroductiontoDatabaseSystenm三、数据库管理系统什么是DBMS数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS的用途科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据AnIntroductiontoDatabaseSystenmDBMS的主要功能数据定义功能提供数据定义语言(DDL)定义数据库中的数据对象数据操纵功能:提供数据操纵语言(DML)操纵数据实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改)AnIntroductiontoDatabaseSystenmDBMS的主要功能数据库的运行管理保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能(实用程序)数据库数据批量装载数据库转储介质故障恢复数据库的重组织性能监视等AnIntroductiontoDatabaseSystenm四、数据库系统什么是数据库系统数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。数据库系统的构成由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据库系统(续)数据库系统构成图示参看教材page_5图1.1数据库系统在计算机系统中的位置图示参看教材page_5图1.2AnIntroductiontoDatabaseSystenm1.1数据库系统概述1.1.1数据库的地位1.1.2四个基本概念1.1.3数据管理技术的产生与发展AnIntroductiontoDatabaseSystenm1.1.3数据管理技术的产生和发展什么是数据管理对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题数据管理技术的发展过程人工管理阶段(40年代中--50年代中)文件系统阶段(50年代末--60年代中)数据库系统阶段(60年代末--现在)AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据管理技术的产生和发展(续)数据管理技术的发展动力应用需求的推动计算机硬件的发展计算机软件的发展AnIntroductiontoDatabaseSystenm一、人工管理时期40年代中--50年代中产生的背景应用需求科学计算硬件水平无直接存取存储设备软件水平没有操作系统处理方式批处理AnIntroductiontoDatabaseSystenm人工管理(续)特点数据的管理者：应用程序，数据不保存。数据面向的对象：某一应用程序数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的结构化：无结构数据控制能力：应用程序自己控制AnIntroductiontoDatabaseSystenm应用程序与数据的对应关系(人工管理)应用程序１数据集１应用程序２数据集２应用程序ｎ数据集n...…...…AnIntroductiontoDatabaseSystenm二、文件系统时期50年代末--60年代中产生的背景应用需求科学计算、管理硬件水平磁盘、磁鼓软件水平有文件系统处理方式联机实时处理、批处理AnIntroductiontoDatabaseSystenm文件系统(续)特点数据的管理者：文件系统，数据可长期保存数据面向的对象：某一应用程序数据的共享程度：共享性差、冗余度大数据的结构化：记录内有结构,整体无结构数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序数据控制能力：应用程序自己控制AnIntroductiontoDatabaseSystenm应用程序与数据的对应关系(文件系统)应用程序１文件１应用程序２文件2应用程序ｎ文件n存取方法...…...…AnIntroductiontoDatabaseSystenm文件系统中数据的结构记录内有结构。数据的结构是靠程序定义和解释的。数据只能是定长的。可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。文件间是独立的，因此数据整体无结构。可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据间的联系。数据的最小存取单位是记录。AnIntroductiontoDatabaseSystenm三、数据库系统时期60年代末以来产生的背景应用背景大规模管理硬件背景大容量磁盘软件背景有数据库管理系统处理方式联机实时处理,分布处理,批处理AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据库系统(续)特点数据的管理者：DBMS数据面向的对象：现实世界数据的共享程度：共享性高数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性数据的结构化：整体结构化数据控制能力：由DBMS统一管理和控制AnIntroductiontoDatabaseSystenm应用程序与数据的对应关系(数据库系统)DBMS应用程序1应用程序2数据库…AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据的高共享性的好处降低数据的冗余度，节省存储空间避免数据间的不一致性使系统易于扩充AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据独立性物理独立性指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。逻辑独立性指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据结构化整体数据的结构化是数据库的主要特征之一。数据库中实现的是数据的真正结构化数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。数据可以变长。数据的最小存取单位是数据项。AnIntroductiontoDatabaseSystenmDBMS对数据的控制功能数据的安全性（Security）保护使每个用户只能按指定方式使用和处理指定数据，保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。数据的完整性（Integrity）检查将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。AnIntroductiontoDatabaseSystenmDBMS对数据的控制功能并发（Concurrency）控制对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。数据库恢复（Recovery）将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。AnIntroductiontoDatabaseSystenm第一章绪论1.1数据库系统概述1.2数据模型1.3数据库系统结构1.4数据库系统的组成1.5数据库技术的研究领域1.6小结AnIntroductiontoDatabaseSystenm数据模型在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是