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课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-1课程导论一、数据库原理教程最终讲授的内容和目的？1.内容1)数据库系统概述2)关系数据库的各种运算3)sql语言(重点中的重点)熟悉掌握select语句的使用。Java程序设计、donet程序设计都必须使用的。学生，选课，课程查询没有选课的学生的学号，姓名和性别。Select学号,姓名,性别from学生where学号notin(select学号from选课)嵌套子查询Select学号,姓名,性别from学生,选课where学生.学号=选课.学号熟练掌握三种操作语句,insert,update和delete熟练掌握数据的定义语句：create、drop和alter掌握数据控制语句：grant，revoke，授权和收回授权4)掌握sqlserver2005系统管理Sqlserver2005的安装，启动，安全体系的管理，服务的管理等。2005已经将各种服务放在后台服务管理中。5)掌握sqlserver2005数据库的管理创建数据库，修改数据库，删除数据库。课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-26)掌握sqlserver2005的数据表和视图的管理使用sqlserver2005的管理工具来创建数据表，修改数据表，数据表的记录的管理，删除数据表以及视图的操作。7)掌握T-sql语言的使用各种常量，变量，控制语句，游标的操作。8)掌握sqlserver2005的存储过程和触发器9)掌握sqlserver2005的数据库的备份和恢复10）根据一个应用程序来开发数据库应用软件2.目的1)掌握各种sql语言的使用，应用在java，donet等各种程序设计语言中，以实现对数据库的操作。关键2)学会维护sqlserver2005服务器3)综合运用所学知识开发一个完整的应用程序。课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-3第1章数据库系统概述本章重点：1.掌握数据管理技术的发展阶段2.掌握数据库系统的组成3.数据库系统的相关概念4.掌握数据库系统的内部体系结构，三级模式和二级映象5.掌握数据库系统的外部体系结构6.掌握三种数据模型7.掌握现实世界、信息世界和计算机世界三个世界的相关术语1.1数据、信息一、数据数据是用来记录信息的可识别的符号，数据是信息的载体，但数据不等同于信息。数据不仅是指数值数据，而且还包括字符、图形、图片、音频和视频等各种数据。数据是有型和值之分。描述一个学生的年龄，23岁,数值型，值是23。二、信息信息就是是指有用的数据，信息是从数据中提取出来。信息的表现形式是数据。信息源比较多，电视、报纸、互联网。信息是可存储的、可加工的、可传递的和可再生的。三、数据处理与数据管理课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-41.数据处理数据处理是将数据转换为信息的过程，包括对数据进行收集、管理、加工利用以及信息输出等一系列活动。信息=数据+数据处理2.数据管理是指数据的收集、整理、组织、编码、存储、检索以及传输等操作。财务管理，手工记账，用友，金蝶等软件来管理。学生的成绩管理：1.2数据管理技术的发展阶段数据管理技术的发展阶段分为三个阶段，人工管理阶段，文件系统阶段和数据库系统阶段一、人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，当时没有存储设备，没有软件来管理，数据的管理都是使用人工来处理，存储设备卡片。数据和程序是存放在一起的，即一个程序对应一个数据特点：1.数据不能长期保存2.数据和程序不具有独立性3.没有专门的软件对数据进行管理4.数据不能共享，冗余度高（重复数据量大）应用程序1数据1应用程序2数据2课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-5二、文件系统阶段20世纪50年代后期至60年代的中期以前，计算机得到了飞速的发展，出现了磁性存储设置，软件出现了操作系统，有了专门的文件系统，此时数据保存在文件中，通过文件系统来调用。特点：1.数据和程序有了一定的独立性，没有真正独立，但仍是一个应用对应一个数据。2.数据的访问通过文件系统来实现3.数据不能共享，冗余度高数据没有结构化。三、数据库系统阶段20世纪60年代后期至今。1.发展史20世纪60年代后期出现的对数据库管理技术有着奠基作用的三件大事，标志着以数据库系统为基本和段的数据管理新阶段的开始。1）1968年IBM推出商品化的基于层次模型的信息管理系统IMS。应用程序1数据库管理系统应用程序1数据库应用程序1课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-62)1969年，美国数据系统语言协会，发布了研究数据库方法的DBTG报告，提出了网状数据模型。3)1970年，美国IBM公司，提出了关系模型，奠定了关系数据库管理系统的理论基础，一直沿用至今。2.数据库系统阶段的特点1)数据结构化数据以一定的组织结构来存储，数据模型，层次模型，网状模型和关系模型。一行一记录。2）数据共享性高，冗余度低数据可共享，多个应用程序可以同时使用一个数据。共享性高，减少了数据冗余度。但没有消除数据冗余。3)数据的独立性高数据的独立性是指数据库中的数据与应用程序间相互独立，即数据的逻辑结构，存储结构以及存取方式的改变不影响应用程序。数据库的结构分为局部逻辑结构、整体逻辑结构和物理结构。分别对应的数据库系统的内部体系结构中的外模式、模式和内模式。数据的独立性分为两级：物理独立性和逻辑独立性数据的物理独立性：是指当数据物理结构发生改变，通过修改内模式/模式的映象，使数据库的整体逻辑结构不变，从而用户的逻辑结构以及应用程序不用改变。数据的逻辑独立性：是指当数据的整体逻辑结构发生改变，通过修改模式/外模式的映象，使数据库的局部逻辑结构不变，从而应用程序不用改课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-7变。4)有统一的数据控制功能在数据库系统阶段，有专门的软件来管理数据，它是一个系统软件，是数据库管理系统（DBMS）。数据库管理系统提供了四方面的控制功能：。数据的安全性控制防止不合法使用数据库造成数据的破坏，泄露。通过口令和存取权限来限制，grant和revoke授权和收回授权。。数据的完整性控制是指通过一些完整性规则，确保数据的正确性、有效性和相容性。三方面：实体完整性、域完整性和参照完整性。并发控制一个数据库系统当多个用户同时访问，不能出现数据不一致的现象。。数据恢复1.3数据库系统的组成一、数据库的相关概念1.数据库简称为DB，是指存储在计算机外存储器上，有组织的相关信息的集合，在数据库中，各种数据按照一定的结构（数据模型）来组织、描述和存储。具有冗余度小、较高的独立性，共享的特点。数据库不仅存放数据，而且存放数据之间的联系。2.数据库管理系统简称为DBMS，是专门用来管理、维护数据库的系统软件，数据库管理系统必须在操作系统的支持下工作。目前数据库管理系统都是关系模型课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-8的。比较常用的数据库管理系统有：VisualFoxpro8.0，access数据库、sqlserer2000/2005/2008、oracle10G、Sybase、msql。3.数据库系统简称为DBS，是指应用了数据库的计算机系统。4.数据库应用系统简称为DBAS，比如财务管理系统，教务管理系统。综上所述：DBS包括DB和DBMS，DBMS管理DB。二、数据库系统的组成由五个部分构成1.数据库2.数据库管理系统3.硬件系统4.软件系统操作系统等支撑软件5.用户是指使用数据库的人员，包括维护数据库，存储数据库和种人员，主要分为终端用户、应用程序员、系统分析员、数据库管理员。1)终端用户终端用户利用应用软件使用数据库的人员。比如QQ软件，财务软件，会计记账人员。2)应用程序员应用程序员在系统分析员和数据库管理员建立数据库基础上，进行应课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-9用软件开发的人员。软件公司中的程序员。3）系统分析员系统分析员就是对应用软件进行需求分析，详细设计、功能设计和参与数据库设计的人员。通常是指软件公司中的项目经理4）数据库管理员简称为DBA，负责应用软件中数据库的设计、建立、管理和维护的人员。对应用系统的数据库定义安全性、完整性、控制数据库的使用和运行，改进和重组数据库工作。总结：1.了解数据、信息、数据处理和数据管理的含义2.数据管理技术的三个发展阶段3.数据库系统的相关概念4.数据库系统的组成复习：1.数据管理技术的发展阶段2.数据库系统的概念3.数据库系统的组成1.4数据库系统的模式结构可以从多种角度考查数据库系统的结构：从数据库管理系统的角度看，数据库系统通常分为三级模式结构，这是数据库管理系统的内部体系结构。从数据库最终的用户的角度看，数据库系统的结构分为单用户结构、课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-10主从式结构和分布式结构，C/S结构，B/S结构。这是数据库系统外部体系结构。一、数据库系统的三级模式结构1.数据库系统模式的概念模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅涉及到型的描述，而不涉及到值的描述。学生基本情况的数据库模式中，包含了学生基本情况记录。数据库的实例是变化的，而模式是不变的。学生（学号,姓名,性别，出生日期）2.数据库系统的三级模式美国国家标准学会所属怕标准计划委员会在1975公布的研究报告中，把数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为三级，分别是外模式、模式、内模式，对用户而言，对应的就是用户级模式、概念级模式和物理级模式。1）模式也称为逻辑模式、概念模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。处于三级模式的中间层，注意不涉及到数据的物理存储。模式就是数据的全局逻辑结构的表示。如学生（学号，姓名，性别，出生日期）就是一个模式。对应的sqlserver2005中的数据表。一个数据库只有一个模式，在此模式下建立的数据库称为概念级数据库。2）外模式又称为子模式，或者用户模式，它是数据库用户能看到并允许使用的课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-11那部分局部数据的逻辑结构的描述，是数据库的局部逻辑结构，也就是模式的一部分。它相应于sqlserver2005中视图。外模式是可变的，外模式在一个数据库中有多个。在此级上建立的数据库叫用户级数据库。View1(学号，姓名，性别)View2(学号,姓名)View3(学号,姓名，出生日期)外模式得到的就是对模式的一个投影操作。3）内模式存储模式，物理模式，是对数据库存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。它相当于sqlserver2005中的数据库文件。综上所述，数据库系统内部体系结构分为三级模式，分别是外模式，模式，内模式，外模式是局部逻辑结构，模式是全局逻辑结构，内模式是存储结构，外模式有多个，模式只有一个，内模式只有一个，在外模式上建立的数据库叫用户级数据库，在模式上建立的数据库叫概念级数据库，在内模式上建立的数据库叫物理级数据库。二、数据库系统的二级映象和数据独立性在数据库系统阶段，数据之所以具有较高的独立性就是由于数据库系统三级模式中的二级映象。二级映象保证了数据的物理独立性和逻辑独立性。课程名称：数据库原理及应用2010-2011年度第1学期-121.外模式/模式的映象外模式/模式的映象将模式的改变，通过映象，使之外模式不发生改变，从而应用程序不改变，这就保证了数据库系统的逻辑独立性。2.模式/内模式映象模式/内模式的映象将内模式的改变，通过映象，使之模式不生改变，从而外模式不发生改变，应用程序也就不用改变，保证了数据库系统的物理独立性。三、数据库系统的三级模式和二级映象的优点1.保证了数据的独立性2.简化了用户接口3.有利于数据共享4.有利于数据的安全保密1.5数据库系统的外部体系结构从最终的用户角度来看，数据库系统分为单用户结构、主从结构、分布式结构、C/S结构和B/S结构。其实这种分法就是应用程序的类型。