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第1章电子商务数据库基础本章提要:·数据库系统概述·关系模型、关系数据库和完整性规则·关系数据库管理系统的三级结构·关系数据库语言及关系数据库产品简介为什么要学习数据库?数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一，也是应用范围最广、实用性很强的技术之一。在Internet高速发展的信息化的今天，信息资源的经济价值和社会价值越来越明显，建设以数据库为核心的各类电子商务信息系统，对提高企业的效益、改善部门的管理均具有实实在在的意义。因此，数据库技术的基本知识和基本技能已成为从事电子商务的各类专业人员必须学习和掌握的技术。本章目录1.1数据库系统概述1.2数据模型1.3关系数据库的结构1.4关系数据库语言1.5关系数据库产品简介1.1数据库系统概述1.1.1数据库的基本概念1.1.2电子商务数据库、Web数据库与数据库服务器1.1.3客户/服务器体系结构的数据库系统1.1.1数据库的基本概念•数据(Data)、信息(Information)和数据处理•数据库(Database)•数据库管理系统(DBMS)•数据库系统(DBS)1.信息•信息是一种已经被加工为特定形式的数据，这种数据形式对接收者来说是有意义的，而且对当前和将来的行动和决策具有明显的或实际的价值。2.数据•数据是信息的载体，是信息的具体表示形式，是数据库中存储的基本对象。•数据的定义–将现实世界中的各种信息记录下来的、可以识别的物理符号。•数据的种类–数字、文字、图像、声音等多种表现形式。•数据与信息的关系–信息是数据所包括的意义，数据则是承载信息的物理符号。3.数据处理•数据处理的定义–利用计算机对各种形式的数据进行处理，从中获取有价值的信息并用于决策的过程。•数据处理包括–数据采集、整理、编码和输入，有效地把数据组织到计算机中，由计算机对数据进行一系列存储、维护、加工、检索、传输、输出等操作。•数据管理–数据处理中的数据收集、整理、编码、存储、维护、检索、传输等基本操作环节称为数据管理。3.数据处理(续)信息(数据收集)处理后的数据数据处理解释现实世界(决策过程)行动信息数据•数据与信息的关系4.数据库•数据库（Database，DB）是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。这些数据集合按一定的结构（数据模型）组织、描述和存储，具有较小的冗余度（减少数据重复存储）、较高的数据独立性（数据与使用它的程序相互独立）和易扩展性，并为各种用户共享（多个用户同时对数据进行读写）。4.数据库(续)•举例目前，我们常用的数据库称为关系数据库，它采用关系模型来组织数据。从用户的观点来看，关系数据库由若干个规范的二维表组成。学号姓名性别年龄宿舍S1王娟女172-201S2刘志辉男181-606S3汪璀女202-201…学生表5.数据库管理系统•数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，DBMS）是在操作系统支持下位于用户与操作系统之间的一种对数据库进行管理的系统软件。•DBMS在确保数据“安全可靠”的同时，提高用户使用“数据”的简明性和方便性。用户对数据的一切操作，包括数据定义、数据查询、数据更新及数据库运行的各种控制，都是通过DBMS进行的。5.数据库管理系统(续)•数据库管理系统的功能：–数据库定义功能建立或修改数据库的逻辑结构(数据库、表、索引、视图等对象)。–数据库存取功能对数据库中的数据进行查询和更新（插入、修改和删除）操作。–数据库控制功能对数据库安全性、完整性和并发性（多用户对数据的并发使用）进行有效的控制和管理。–数据库的建立维护功能进行数据库转储、恢复、重组织、系统性能监视、分析等数据库维护工作。6.数据库系统•数据库系统(DatabaseSystem，DBS)是指计算机系统中引入数据库后的系统，通常由计算机硬件平台、软件平台(操作系统、数据库管理系统及其软件开发工具、编译系统和应用系统等)、数据库和数据库用户构成。数据库硬件数据库系统软件操作系统(OS)数据库管理系统(DBMS)高级语言编译系统各种应用开发工具应用系统用户最终用户应用程序员数据库管理员数据库系统分析与设计人员6.数据库系统(续)•数据结构化–数据采用数据模型来表示，实现整体数据结构化。•数据共享，数据冗余度可控–数据面向整个系统，可被多个用户、多个应用共享使用，减少了重复存储，使冗余可控。•具有较高的数据独立性–数据与使用它的程序相互独立，最大程度减少由于数据的变动引起应用程序的修改，简化了应用程序的开发和维护工作。•统一的数据控制功能–提供数据安全性控制、数据完整性控制、并发性控制和数据恢复（将损坏的数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态）四个方面的数据控制功能。6.数据库系统(续)数据库操作系统DBMS应用开发工具应用程序数据库管理员用户A用户C用户B开发人员•数据库系统结构7.数据库用户•数据库用户指那些能够登录到数据库管理系统，并能够对数据库进行存取操作的人员。•数据库用户构成–数据库管理员：全面负责数据库系统的管理和维护工作，保证数据库正常使用。–开发人员：负责设计和开发应用程序。–最终用户：在终端上通过应用程序员编写的应用程序存取数据库中数据，或者直接使用DBMS提供的语言访问数据库。8.数据字典•数据字典由一系列二维表构成，它存储数据库系统中所有系统信息，包括数据库的结构、数据类型、用户名表、用户权限、程序与其用户联系等信息。•数据字典起着系统状态的目录表的作用，它能帮助数据库管理系统和数据库管理员管理数据库。1.1.2电子商务数据库、Web数据库与数据库服务器•电子商务与Internet•电子商务数据库•Web数据库•Web服务器与数据库服务器1.电子商务与Internet•通过Internet，跨越时空限制，以极快的速度及方便的形式实现的商品交易，这就是Internet上的电子商务。2.电子商务数据库•电子商务数据库是将数据库技术应用到电子商务中，利用数据库存储商务数据。3.Web数据库•Web数据库是数据库技术与Web结合的产物。•Web数据库利用浏览器作为输入/输出界面，输入所需的数据，并通过网络将这些数据传给Web服务器，Web服务器再对这些数据进行处理，然后将处理后的数据通过数据库管理系统存入数据库，或者数据库管理系统根据用户的请求，对数据库进行查询操作，查询结果由Web服务器返回给浏览器，浏览器再提供给用户。4.Web服务器与数据库服务器•Web服务器–当一台计算机的操作系统中安装了能提供Web服务的软件后，这台计算机在Internet中就称为Web服务器。•数据库服务器–当一台Web服务器上安装了数据库管理系统后，该服务器也就变成了数据库服务器。1.1.3客户/服务器体系结构的数据库系统•客户/服务器两层结构•客户/服务器三层结构•浏览器/服务器结构1.客户/服务器两层结构•由数据库服务器（运行DBMS软件的计算机）和客户机（运行应用程序的计算机）两个部分构成，它们之间通过计算机网络相互通信，如下图所示。应用程序1WindowsXPDBMSWindows2000Server应用程序nWindows98...客户服务器网络1.客户/服务器两层结构(续)•优点–将数据库系统在服务器和客户机之间进行合理的分割，充分发挥客户机的处理能力。–充分利用客户机良好的图形用户界面与用户进行交互，提高了系统的易用性。–具有很好的开放性。•缺点–只适用于局域网。–客户机需要安装专用的客户端软件。–系统的安装维护工作量大，升级成本非常高。2.客户/服务器三层结构•数据库系统分解成三个层次：表示层（用户层）、业务层和数据层，它们在逻辑上相互独立，如下图所示。前端应用程序1前端应用程序2...前端应用程序n数据库服务器DBMS操作系统DB应用服务器业务处理逻辑2.客户/服务器三层结构(续)与两层结构相比，其优点如下：–系统维护、管理简单–具有灵活的可伸缩的硬件构成–处理逻辑简单–便于安全管理3.浏览器/服务器结构•由客户机、Web服务器和数据库服务器构成。客户机通过浏览器（如IE）向Web服务器发出请求，Web服务器（如IIS或Apache）执行相应的程序访问数据库服务器（如MSSQLServer），然后将结果以HTML页面送客户机的浏览器显示。数据库服务器Web服务器数据库DBMSODBCADOASP指令VBScriptJScriptHTML操作系统WebServer(IIS)服务器端客户端IE浏览器IE浏览器IE浏览器…网络3.浏览器/服务器结构(续)•与C/S三层结构相比，其优点如下：–系统维护、管理简单，客户机上不需要安装其他的应用程序，只需要安装浏览器软件和某些插件。–适用于Internet和Intranet环境，它可以支持移动办公和更为广泛的用户。系统的用户只要能够连接到Internet，无论是在办公室还是在外地出差，都可以随时使用系统，突破了传统的C/S三层结构的限制，实现了更大程度的信息共享。1.2数据模型1.2.1数据模型的概念1.2.2实体联系模型1.2.3关系模型与关系数据库1.2.4关系模型的完整性规则1.2.1数据模型的概念•在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示现实世界中某个应用环境（一个企业、单位或部门）所涉及的各种图、表、单据等数据集合。•数据模型应当满足三方面要求–能比较真实地模拟现实世界中各种事物及其复杂的联系–容易为人所理解–便于在计算机上实现•根据模型应用的不同目的，可划分为：–概念模型–结构数据模型1.概念模型•概念模型独立于计算机系统，完全不涉及数据在计算机系统中的表示，按用户的观点在信息世界对数据建模，强调其语义表达能力•概念模型在数据库设计中用来实现从现实世界到信息世界的抽象，进行数据库概念设计，它是用户和数据库设计人员之间交流的语言。•最常用的概念模型是实体联系(EntityRelationship，E-R)。2.结构数据模型•结构数据模型简称为数据模型。结构数据模型按计算机系统的观点对数据建模，是数据库管理系统实现的模型。它包含数据结构、数据操作和数据完整性约束三个部分（数据模型的三要素）。•常用的结构数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型和面向对象模型等。•任何一种数据库管理系统都是基于某种数据模型的，并按该数据模型来组织数据，数据库管理系统也是以此来命名的。其中关系模型是当今最流行的数据模型，因此目前我们使用的数据库管理系统基本上都属于关系模型数据库管理系统（简称关系数据库管理系统）。1.2.2实体联系模型•三个世界与两级抽象•实体联系模型1.三个世界与两级抽象•现实世界的事物及其在计算机世界中相应的数据模型可通过两级抽象来实现。现实世界信息世界信息模型计算机世界DBMS支持的数据模型大脑抽象认识抽象转换⑴现实世界的主要概念•现实世界中存在各种各样的事物:–事物：就是能够区别开来的东西。–特征：每个事物都有许多特征，其中有些为主要特征。例如，教师的特征可以有教师编号、姓名、性别、年龄、学历、职称等。但实际管理中，只选取那些我们感兴趣的特征，如工资管理中，只选取编号、姓名、基本工资、补贴等。–联系：世界上事物千千万万，千差万别，但它们之间都有着某种联系。⑵信息世界中的主要概念•实体–现实世界中存在并且可以相互区别的人或物或抽象的事物。•属性–表示实体的某种特征称为属性。•实体型–用实体名及其属性名集合来表示具有相同属性的同类实体。•实体集–同一个实体型中实体的集合称为实体集。•实体键–在实体集中能够把某个实体个体与其他实体个体区分开来，能唯一标识一个实体的属性集合。⑵信息世界中的主要概念(续)•不同实体集之间的联系：–多对多联系(m:n)–一对多联系(1:n)–一对一联系(1:1)⑶计算机世界的主要概念•信息世界中的信息模型被抽象为数据库管理系统实现的数据模型。•数据模型–将实体集内部属性之间的联系抽象为记录之间的联系，即字段之间的联系。–将实体抽象为记录；实体集抽象为文件，即用文件来描述的同一类记录的集合。–将实体集之间的联系抽象为表之间记录与记录的联系。2.实体联系模型