数据库系统概论
An Introduction to Database System
中国人民大学信息学院
School of Information, Renmin University of China
2015
●数据库系统的发展经历了三代演变
层次/网状数据库系统、关系数据库系统、新一代数据库系统
●造就了四位图灵奖得主
C.W.Bachman、E.F.Codd、James Gray、 M.R.Stonebraker
●发展了一门计算机基础学科
数据建模和DBMS核心技术为主，内容丰富领域宽广
●带动了一个巨大软件产业
DBMS及其相关工具产品、应用套件、解决方案
数据库技术和系统已经成为信息系统的核心技术和重要基础设施
E.F.Codd （1981）
参考：《数据库系统概论（第五版）习题解析与实验指导》数据库领域图灵奖获得者
Charles.W.Bachman
网状数据库之父
1924年出生于美国堪萨斯州的曼哈顿。 1970—1981年在
Honeywell公司任总工程师，兼任Cullinet软件公司的副总裁。
他在数据库方面的杰出成就：
1 1960年为通用电气开发了世界上第一个网状数据库系统IDS
2 积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报告，成为数据库历史上
具有里程碑意义的文献。1971年第一版，73、78、81、84修订版。
巴赫曼在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了巨大的作用 1973获图灵奖
1983年成立自己的公司—Bachman Information System
Edgar F.Codd 博士
关系数据库之父美国工程院院士
英国人，1923生于英格兰中部波特兰。
第二次世界大战时应征入伍，在皇家空军服役。
1942-1945年间任机长，参与了许多惊心动魄的空战。
大战结束后，到英国牛津大学数学专业理学士及硕士学位，48年远渡大西洋到IBM工作从事操作系统和自动机理论研究。
年近40重返密歇根大学进修计算机与通信专业
1963年获得硕士学位，1965年又获得博士学位。
60年代后期开始数据库研究, 1970年E.F.Codd 博士提出关系模型概念(CACM,Vol.13, Vol.6, 1970 ，“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks” ACM在1983年把这篇论文列为从1958年以来的四分之一世纪中具有里程碑式意义的最重要的25篇研究论文之一。)
1981年获图灵奖，84年从IBM公司退休。还创办了一个研究所和一个公司。
James Gray
数据库技术和事务处理专家
1944年生，美国加州大学伯克利分校计算机科学系博士。
先后在贝尔实验室、IBM、Tandem、DEC等公司工作，研究方向转向数据库领域。
由于他在数据库事务处理研究方面的原创性贡献以及在将研究原型转化为商业产品的系统实现方面的技术领袖地位，1998年获奖(时任微软研究员)
2007年1月28日失踪。
M.R.Stonebraker
现代主流数据库系统架构的奠基人
1971年至2000年为第一阶段，从事关系数据库的
体系架构与实现技术研究
2001年至2008年为第二阶段，在One-size-does-not-fit-all的理念下，开发了一系列新型数据库系统的体系架构设计与产品开发
2009年至今为第三阶段，大数据系统的体系架构设计与实践
2014年获图灵奖
2015年10月22日中国计算机大会上（合肥）做大会报告
创新研究 与国际研究同步 立足应用、
开发自主的数据管理系统、
创新研究 产品开发 应用集成
创
21世纪
研究 开发 应用
赶
90年代
外国专家来华讲学 中国专家出国进修
国家攻关、863高技术项目、国家自然基金等等
请进来 走出去 学 80年代 1976年萨师煊教授将数据库概念引入国内，在全国讲学，在人大开设数据库课 引进 看 70年代 在数据库技术发展的起跑线上，中国晚了约15年
中国数据库开创者—萨师煊，中国人民大学教授（1922-2010）
萨师煊. 数据库系统概论（第5版）高等教育出版社，
https://www.doczj.com/doc/3b14608974.html,/
数据库系统概论精品课程网站：
《数据库系统概论》已经出版第五版，2次获得国家级优秀教材奖，成为一本优秀的经典教材。 为培养我国数据库专业人才、推动我国数据库技术的发展做出了突出贡献。
第一版 1983
第二版 1991
第三版 2000
第四版 2006
第五版 2014
教材及参考书
参考书
An Introduction to Database System
Date C J, Addison-Wesley
A First Course in Database Systems
Jeffrey.D.Ullman, Jennifer Widom
Dept. Of Computer Science Stanford University Database System Concepts
Silberschatz A, Korth Henry F, Sudarshan S
数据库系统概论（基础篇）
数据库系统概论基础课讲授视频习题与实验
1. 绪论 8个习题
2. 关系数据库系统 7个习题、实验准备
3. SQL语言 12个习题、实验
4. 数据库安全性 4个习题、实验
5. 数据库完整性 5个习题、实验
数据库系统概论（高级篇）
数据库系统概论高级课讲授视频习题与实验
6. 关系数据理论待定习题
7. 数据库设计待定大作业
8. 数据库编程待定习题、实验
9. 关系查询处理和查询优化待定习题、实验
10. 数据库恢复技术待定习题
11. 并发控制待定习题
授课教师
?王珊教授
?杜小勇教授
?陈红教授
习题和实验教师
?卢卫副教授
?焦敏高工
長白山天池
数据库系统概论
An Introduction to Database System
中国人民大学信息学院
School of Information, Renmin University of China
2015
数据库系统概论第一章绪论
1.1 数据库系统概述1.2 数据模型
1.3 数据库系统的结构1.4 数据库系统的组成
1.5 小结
数据库
1常见数据库 1.1MySql : 甲骨文 1.2Oracle: 甲骨文 1.3SQL Server: 微软 1.4Sybase: 赛尔斯 1.5DB2： IBM 2MySql基础知识 2.1关系结构数据模型数据库 2.2SQL（Structured Query Language）结构化查询语言2.2.1DDL(Data Definition Language):数据定义语言，用来定义数据库对象：库、表、列等 操作数据库 CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS]mydb1 USE mydb1 DROP DATABASE [IF NOT EXISTS] mydb1
ALTER DATABASE mydb1 CHARACTER SET utf8 操作表 插入表 CREATE TABLE stu( sid CHAR(6), sname VARCHAR(20), age INT, gender VARCHAR(10) ); 更改表 ALTER TABLE t_user ADD (student varcher(20)) ALTER TABLE t_user MODIFY gender CHAR(20) ALTER TABLE t_user CHANGE gender VARCHER(20) ALTER TABLE t_user REMANE genderTO genders ALTER TABLE t_user DROP gender 删除表 DROP TABLE t_user 2.2.2DML（Data Manipulation Language）：数据操作语言，用来定义数据库记录（数据） 插入数据 INSERT INTO t_user VALUES() INSERT INTO 表名 VALUES(值1,值2,…)
第1章数据库基础知识 数据库技术已经成为计算机科学和技术的—个重要分支，Microsoft Access作为一种关系型数据库管理系统是中小型数据库使用系统的理想开发环境 1.1.数据库基础知识 数据库，它能把大量的数据按照一定的结构存储起来，在数据库管理系统的集中管理下，实现数据共享那么，什么是数据库?什么是数据库管理系统呢? 1.1.1.计算机数据管理的发展 一、数据和数据处理 数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。数据的概念包括两个方面：其一是描述事物特性的数据内容；其二是存储在某一种媒体上的数据形式。 数据处理是指将数据转换成信息的过程。对各种数据进行分类、收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。 二、计算机数据管理 数据处理的中心问题是数据管理。计算机对数据的管理是指如何对数据分类、组织、编码、存储、检索和维护。 1.人工管理： (1)数据不保存 (2)使用程序管理数据 (3)数据不共享 (4)数据不具有独立性 使用程序1 数据集1 使用程序2 数据集2 使用程序n 数据集n 2.文件系统 (1)数据可以长期保存 (2)程序和数据有一定的独立性 (3)数据的冗余度大
3. 数据库系统： 20世纪60年代后期以来计算机用于管理的规模更为庞大，使用越来越广泛，需要计算机管理的数据量急剧增长，同时多种使用、多种语言互相覆盖地共享数据集合的要求越采越强烈。为解决多用户、多使用共享数据的需求，出现了数据库技术和统一管理数据的专门软件系统数据库管理系统。 数据库技术的主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源，包括：提高数据的共享性。使多个用户能够同时访问数据库中的数据；减小数据的冗余，以提高数据的一致性和完整性；提供数据和使用程序的独立性，从而减少使用程序的开发和维护代价。 在数据库系统中，数据已经成为多个用户或使用程序共享的资源，从使用程序中完全独立出来，由DBMS 统一管理。数据库系统数据和使用程序的关系如图。 4. 分布式数据库统 物理上分布、逻辑上集中的分布式数据库结构是一个逻辑上统一、地域上分布的数据集合，是把计算机网络环境中各个节点局部数据序的逻辑集合，同时受分布式数据库管理系统的统一控制和管理，把全局数据模式按数据来源和用途合理分布在系统的多个节点上，使大部分数据可以就地或就近存取。 5. 面向对象数据厍系统 数据据库技术和面向对象程序设计技术结合产生了面向对象数据库系统；面向对象数据库吸收了面向对象程序设计方法的核心概念和基本思想，采用面向对象的观点来描述现实世界实体(对象)的逻辑组织、对象之间的限制和联系等。 1.1.2. 数据库系统 DBMS 使用程序1 使用程序2 数据库 … 使用程序１ 文件１ 使用程序２ 文件2 使用程序ｎ 文件n 存取方法 ...… ...…
第一章VFP数据库基础练习题 1．在数据库管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。其中数据独立性最高的阶段是（） A、数据库系统阶段 B、文件系统阶段 C、人工管理阶段 D、数据项管理 2．数据库系统中对数据库进行管理的核心软件是（） A、DBMS B、DB C、OS D、DBS 3．与文件管理系统相比，下列（） A、数据结构化 B、访问速度快 C、数据独立性 D、冗余度可控 4．在数据管理技术的发展过程中，可实现数据完全共享的阶段是（） A、人工管理阶段 B、文件系统阶段 C、数据库阶段 D、系统管理阶段 5．如果一个班只能有一个班长，而且这个班长不能同时担任其他班的班长，班级和班长两个实体之间的关系属于（） A、一对一关系 B、一对二关系 C、多对多关系 D、一对多关系 6．VFP支持的数据模型是（） A、层次数据模型 B、关系数据模型 C、网状数据模型 D、树状数据模型 7．在VFP中表是指（） A、报表 B、关系 C、表格 D、表单 8．VFP DBMS基于的数据模型是（） A、层次型 B、关系型 C、网状型 D、混合型 9．实体-联系模型中，实体与实体之间的联系不可以是（） A、一对一关系 B、多对多关系 C、一对多关系 D、一对零关系 10．二维表中的列称为关系的（），二维表的行称为关系的（） A、元组，属性 B、列，行 C、行，列 D、属性，元组 11．在奥运会游泳比赛中，一个游泳运动员可以参加多项比赛，一个游泳比赛项目可以有多个运动员参加，游泳运动员与游泳比赛项目两个实体之间的联系是（）联系 A、一对一关系 B、多对多关系 C、一对多关系 D、一对零关系 12．如果一个工人可管理多个设备，而一个设备只被一个工人管理，则实体工人与实体设备之间存在（） A、一对一关系 B、多对多关系 C、一对多关系 D、一对零关系 13．VFP是一种关系型数据库管理系统，这里关系通常是指（） A、数据库文件（DBC文件） B、一个数据库中两个表之间有一定的关系 C、表文件（DBF文件） D、一个表文件中两条记录之间有一定的关系 14．对于“关系”的描述，正确的是是（） A、同一个关系中允许有完全相同的元组 B、在一个关系中元组必须按关键字升序存放 C、在一个关系中必须将关键字作为该关系的第一个属性 D、同一个关系中不能出现相同的属性名 15．以下关于关系的说法正确的是（） A、列的次序非常重要 B、当需要索引时列的次序非常重要 C、列的次序无关紧要 D、关键字必须指定为第一列 16．在一个关系中，不能有完全相同的（） A、元组 B、属性 C、域 D、分量 17．下列关于候选关键字的说明中错误的是（）
数据库习题 第一讲走进数据库 1.1 走进数据库 1数据库系统与文件系统的最根本的区别是（）。 A.文件系统只能管理程序文件，而数据库系统可以管理各种类型文件 B.数据库系统复杂，而文件系统简单 C.文件系统管理的数据量少，而数据库系统可以管理庞大数据量 D.文件系统不能解决数据冗余和数据的独立性，而数据库系统能 正确答案： D 2下述不是DBA数据库管理员的职责的是（）。 A.完整性约束说明 B.定义数据库模式 C.数据库管理系统设计 D.数据库安全 正确答案： C 3数据库（DB），数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（）。 A.DBS包括DB和DBMS B.DBMS包括DB和DBS C.DB包括DBS和DBMS D.DBS就是DB，也就是DBMS 正确答案： A 4（）是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起，长期存放在计算机内，可为多个用户共享，与应用程序彼此独立，统一管理的数据集合。 正确答案：数据库 5在数据库的三级模式结构中，描述数据库中全体数据的逻辑结构和特征的是（）。 正确答案：模式 1.2 关系数据库 1 在关系运算中，选择运算的含义是（）。 A.从一个关系中找出满足给定条件的元组组成一个新的关系 B.从一个关系中找出需要的属性组成一个新的关系 C.从一个关系中找出满足条件的元组和属性组成一个新的关系 D.以上3 种说法均是正确的 正确答案： A 2 在“学生表”中，要查找所有年龄大于30 岁姓王的男同学，所采用的关系运算是（）。 A.选择 B.投影 C.连接 D.自然连接 正确答案： A 3 在关系运算中，（）运算得到的新关系中属性个数通常多于原关系中属性个数。
第 1 章数据库基础知识 数据库是20 世纪60 年代后期发展起来的一项重要技术，70 年代以来数据库技术得到迅猛发展，已经成为计算机科学与技术的一个重要分支。经过30 多年的发展，现已经形成相当规模的理论体系和应用技术，不仅应用于事务处理，并且进一步应用到人工智能、情报检索、计算机辅助设计等各个领域。本章主要介绍数据库的基本概念和基本理论，并结合Microsoft Access 讲解与关系数据库相关的基本概念。 1.1 数据库系统概述 数据库能把大量的数据按照一定的结构存储起来，开辟了数据处理的新纪元。可以直观地理解数据库为一个存放数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机的大容量存储器上。数据处理的基本问题是数据的组织、存储、检索、维护和加工利用，这些正是数据库系统所要解决的问题。 1.1.1 计算机数据管理的发展 一、数据与数据处理 数据是指存储在某一种介质上能够被识别的物理符号。数据的种类很多，不仅包括数字、字母、文字和其他特殊字符组成的文本形式，而且还包括图形、图像、动画、影像、声音等多媒体形式，但是使用最多、最基本的仍然是文字数据。 信息是经过加工处理的有用数据。数据只有经过提炼和抽象变成有用的数据后才能成为信息。信息仍以数据的形式表示。 数据处理是指将数据加工并转换成信息的过程。数据处理的核心是数据管理。计算机对数据的管理是指如何对数据分类、组织、编码、存储、检索和维护。 二、数据管理技术的发展 计算机在数据管理方面经历了由低级到高级的发展过程。计算机数据管理随着计算机软硬件技术的发展，数据管理技术的发展大致经历了人工管理、文件系统和数据库系统、分布式数据库系统和面向对象数据库系统5 个阶段。 1. 人工管理 20 世纪50 年代以前，计算机主要用于科学计算。当时的硬件状况是，外存储器只有纸带、卡片、磁带，没有直接存取设备。软件状况是，没有操作系统以及管理数据的软件。 人工管理阶段具有的特点是：数据与程序不具有独立性，一组数据对应一组程序。数据不能长期保存，程序运行结束后就退出计算机系统，一个程序中的数据无法被其他程序使用，因此程序与程序之间存在大量的重复数据，称为数据冗余。 2. 文件系统 20 世纪50 年代后期到60 年代中期，计算机的应用范围逐渐扩大，大量地应用于管理中。这时，在硬件上出现了磁鼓、磁盘等直接存取数据的存储设备；在软件方面，在操作系统中已经有了专门的数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了文件批处理，而且能够联机实时处理。
第一章数据库系统概论 本章目的在于使读者对数据库系统的基本知识能有一个较为全面的了解，为今后的学习和工作打下基础。本章重点介绍了有关数据库结构和数据库系统组织的基本知识和基本概念，以及常见的三种类型的数据库系统的特点。重点介绍关系数据库的有关知识。 1.1 数据管理技术发展史 随着生产力的不断发展，社会的不断进步，人类对信息的依赖程度也在不断地增加。数据作为表达信息的一种量化符号，正在成为人们处理信息时重要的操作对象。所谓数据处理就是对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列工作全部过程的概述。数据处理的目的就是使我们能够从浩瀚的信息数据海洋中，提取出有用的数据信息，作为我们工作、生活等各方面的决策依据。数据管理则是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护，它是数据处理的一个重要内容中心。数据处理工作由来以久，早在1880年美国进行人口普查统计时，就已采用穿孔卡片来存储人口普查数据，并采用机械设备来完成对这些普查数据所进行的处理工作。电子计算机的出现以及其后其硬件、软件的迅速发展，加之数据库理论和技术的发展，为数据管理进入一个革命性阶段提供有力的支持。根据数据和应用程序相互依赖关系、数据共享以及数据的操作方式，数据管理的发展可以分为三个具有代表性的阶段，即人工管理阶段、文件管理阶段和数据库管理阶段。
【1】人工管理阶段 这一阶段发生于六十年代以前，由于当时计算机硬件和软件发展才刚刚起步，数据管理中全部工作，都必须要由应用程序员自己设计程序完成去完成。由于需要与计算机硬件以及各外部存储设备和输入输出设备直接打交道，程序员们常常需要编制大量重复的数据管理基本程序。数据的逻辑组织与它的物理组织基本上是相同的，因此当数据的逻辑组织、物理组织或存储设备发生变化时，进行数据管理工作的许多应用程序就必须要进行重新编制。这样就给数据管理的维护工作带来许多困难。并且由于一组数据常常只对应于一种应用程序，因此很难实现多个不同应用程序间的数据资源共享。存在着大量重复数据，信息资源浪费严重。 【2】文件管理阶段 这一阶段发生于六十年代，由于当时计算机硬件的发展，以及系统软件尤其是文件系统的出现和发展，人们开始利用文件系统来帮助完成数据管理工作，具体讲就是：数据以多种组织结构（如顺序文件组织、索引文件文件组织和直接存取文件组织等）的文件形式保存在外部存储设备上，用户通过文件系统而无需直接与外部设备打交道，以此来完成数据的修改、插入、删除、检索等管理操作；使用这种管理方式，不仅减轻进行数据管理的应用程序工作量，更重要地是，当数据的物理组织或存储设备发生变化时，数据的逻辑组织可以不受任何影响，从而保证了基于数据逻辑组织所编制的应用程序也可以不受硬件设备变化的影响。这样就使得程序和数据之间具有了一定的相互独立性。 但由于数据文件的逻辑结构完全是根据应用程序的具体要求而设计，它的管理与维护完全是由应用程序本身来完成，因此数据文件的逻辑结构与应用程序密切相关，当数据的逻辑结构需要修改时，应用程序也就不可避免地需要进行修改；同样当应用程序需要进行变动时，常常又会要求数据的逻辑结构进行相应的变动。在这种情况下，数据管理中的维护工作量也是较大的。更主要的是由于采用文件的形式来进行数据管理工作，常常需要将一个完整的、相互关联的数据集合，人为地分割成若干相互独立的文件，以便通过基于文件系统的编程来实现来对它们的管理操作。这样做同样会导致数据的过多冗余和增加数据维护工作的复杂性。例如人事部门、教务部门和医务部门对学生数据信息的管理，这三个部门中
《数据库技术与应用》知识点总结第一章数据库基础 1.基本概念： 数据：数据泛指对客观事物的数量、属性、位置及其相互关系的抽象表示，以适合于用人工或自然的方式进行保存、传递和处理。数据是形成信息的源泉，信息是有价值的数据是数据的内涵。 信息：有一定含义的、经过加工处理的、对决策有价值的数据 数据库：数据库是长期存储在计算机内、有组织的可共享的数据集合。 数据库管理系统（DBS的核心）：专门用于管理数据可的计算机系统软件。 数据库系统：带有数据库的计算机系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、相关硬件、软件和各类人员组成。 2.数据管理的发展阶段 1.人工管理阶段：没有直接存储设备、操作系统、管理软件 2.文件系统阶段：把计算机众多数据组织成相互独立的数据文件 3.数据库系统阶段：一定的格式、统一管理、冗余度小 4.分布式数据库阶段：物理上分离、逻辑上统一 5.面向对象数据库阶段 3. 数据模型： （1）基本概念： 数据模型：数据库系统的形式框架，用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据一致性的概念工具。 概念模型：按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调语义表达功能。 实体：客观存在的并且可以相互区别的“事物” 实体集：性质相同的同类实体的集合 属性：描述实体的特征 域：属性的取值范围 主键：用来唯一标识一个元组的某个属性或属性组合 联系（1:1，1:n，m:n）：实体集之间的关系，反应事物之间的相互关联，联系也是主体，也可具有属性
关系模型：采用二维表来表示实体以及实体之间关系的模型。本质是一张表。 关系、关系模式：1：1关系名（属性1，属性2，……） 1：n 将1的主键放入n中学生（班级编号，……） n：m 将实体的主键放入关系的属性中 （2）E-R模型：能根据具体问题构建E-R模型、画出E-R图 实体集：矩形框 属性：椭圆 联系：菱形 （3）关系模型的数据结构、关系的性质 数据查询、数据插入、数据删除、数据修改 关系运算：选择（减少个体保留所有属性）、投影（所有个体的部分属性）、联结 （4）E-R模型转换为关系模型 （5）关系模型的完整性（实体、参照、自定义） 实体：主键不能为空 参照：外键为空或在其担任主键的实体集中存在 自定义：用户自己定义的语义要求 第二章A ccess数据库与表的操作 1. Access数据库设计的一般步骤 2. 基本概念：Access数据库、表、记录、字段 3. 使用表设计器创建表 （1）字段名命名规则 不能空格开头、不能用.!()[]、最长64个字符 （2）字段类型：文本、数字、日期/时间、是/否、查阅向导（备选项中选择） （3）字段属性：字段大小、输入掩码（控制数据的输入）、有效性规则（规范、核查）、有效性文本（提示信息）、默认值、索引（搜索或排序的根据，加快查询速度）、必填字段 （4）设置主键 4.建立表间关系：关联字段、实施参照完整性
第一讲数据库及Microsoft SQL Server 简介 1．1几大数据库简介 （1）ORACLE 是甲骨文公司的旗舰产品。ORACLE是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库。是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)体系结构的数据库之一。目前已经发展到11g的版本。从ORACLE7.X以来引入了共享SQL和多线索服务器体系结构。这减少了ORACLE的资源占用，并增强了ORACLE的能力，使之在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户，而在高档平台上可以支持成百上千个用户。并具有良好的移植性。 （2）IBM公司的DB2通用数据库为企业提供领先的商业解决方案。Universal 是其最新版本。它与IBM的Web Sphere一起构筑了强大的现代电在商务的平台。（3）Informix数据库，目前也是归属于IBM旗下。在我国的80%的银行和电信产业使用的是Informix数据库，它是以高效安全著称。它一般是在UNIX或Linux 平台下运行，目前的版本是Informix Dynamic Server 2000版本。 （4）Sysbase数据库是Sysbase 公司推出的大型关系数据库。支持多用户并发事务处理。 （5）Interbase是Borland公司发布的，一个个高性能，强大的跨平台数据库系统，对系统要求较低。 1．2 SQL Server 2000概述 SQL Server 2000是微软公司出品的一个大型关系数据库管理系统（RDBMS），它不仅有卓越的性能，而且有先进的管理功能，支持XML语言。它还可以与Windows 2000操作系统整合，充分发挥Windows 2000操作系统的强大功能。 （1） 数据库：我们把一些由行和列组成的二维表格存放在数据库文件当中，这些文档由专门的数据库管理系统负责读取，解析和管理。数据库中数据结构比普通数据文件中的数据结构化程度更高。比如：不存在用户或应用程序必须同时更新的重复数据。可以自行组织数据表与表之间的关系。（2） 关系数据库：在数据库领域中存在着多种的数据组织方式。关系型数据库是效率最高的一种数据库系统，在一个关系数据库中，相同逻辑结构的数据被归类分别存放到单独的表中，这些存放不同数据的表格根据一定的规范，用“关系”连接起来，形成了一个整体。 （3） SQL语言：在关系数据库中可以使用多种不同的数据库语言，但是其中最常用的是SQL（结构化查询语言）。SQL Server 2000支持由美国国家标准协会（ANSI）和国际标准协会（ISO）在1992年公布的SQL标准（Entry Level SQL-92）。SQL Server 2000 支持的SQL版本称为：Transact-SQL。（4） XML：XML（可扩展标记语言）是在Internet上新兴的一种标准格式语言。 大多数SQL语句把运行的结果返回到一个关系结果集中，而SQL Server 2000支持把SQL语句的运行结果直接作为一个XML文档返回。 1．2．1 SQL Server 2000特性
第1章数据库基础知识 数据库是存放数据及相关信息的仓库，是事务处理、信息管理等应用系统的基础，数据管理系统通过将大量的数据按一定的数据模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的功能，使应用系统可以方便地、及时地、准确地从数据库中获取所需的信息。 本章主要内容： ●数据处理的相关概念 ●数据库系统的组成 ●数据模型的相关概念 ●关系型数据库的相关概念 1.1 数据管理 1.1.1 数据与信息 1．信息 一般意义上，信息是指事物存在的方式和运动状态的表现形式。这里的“事物”泛指存在于人类社会、思维活动和自然界中一切可能的对象。“存在方式”是指事物的内部结构和外部联系。“运动状态”则是指事物在时间和空间上变化所展示的特征、态势和规律。概括地讲，信息是对客观事物的反映。 现实生活中，人们经常接触各种各样的信息，并根据这些信息做出反映。例如，在超市挑选某种奶粉时，首先要了解该奶粉的价格、质量及包装等，然后根据这些信息决定是否购买；再如，选修一门课程时，可以根据课程教师、课程性质及它的作用来决定是否选修等。 2．数据 数据是指表达信息的物理符号。在计算机中，数据是指能被计算机存储和处理的、反映客观事物的物理符号序列。数据反映信息，而信息则依靠数据表达。 表达信息的符号不仅可以是数字、字母、文字和其他特殊字符组成的文本形式的数据，还可以是图形、图像、动画、影像、声音等多媒体数据。 在计算机中，主要使用磁盘、光盘等外部存储器来存储数据，通过计算机软件和应用程序来管理与处理数据。 3．数据与信息的关系 数据与信息是两个既有联系，又有区别的概念。数据是信息的符号表示或载体，信息则是数据的内涵，是对数据的语义解释；数据是物理性的，是被加工的对象，而信息是对数据
第一章数据库系统概述 一. 简答题（回答时尽量简洁，抓住关键点即可，不需要展开） 1.数据库管理系统的基本功能？ 基本功能：安全性，完整性，故障恢复，并发控制。 2.数据库系统的三个抽象层次？ 视图抽象，概念抽象，物理抽象。 3.对数据库中的数据，最基本的四种操作是什么？ 增加，删除，修改，查询。 4.简述数据抽象、数据模型及数据模式的概念，以及它们之间的关系？ 数据抽象：指一种数据抽象的过程。 数据模型：使用逻辑概念方式，对对象，对象属性，对象联系等，来组织和表示抽取的数据。 数据模式：抽取的数据用数据模型组织后，得到的结果。 关系：数据模型是数据抽象的工具，数据模式是数据抽象的结果。 5.何谓DBMS、数据库系统、视图？ DBMS：数据库管理系统，一个通用软件系统，由一组计算机程序构成 数据库系统：指一个环境，在此环境中，用户的应用系统可以顺利运行。 视图：指一个人看（即“视”）某个物体所得到的图像。 6.数据模型的三个评价标准、三个要素、分类？ 三个评价标准：①比较真实描述显示世界。②易为用户所理解。③易于在计算机上实现。 三个要素：①数据结构②数据操作③数据约束 分类：①概念数据模型②逻辑数据模型③物理数据模型 7.传统的三个数据模型是指什么？ 层次数据模型，网状数据模型，关系数据模型。 8.数据库语言的作用，一般应包含哪几个子语言？ 数据库语言是DBMS提供给用户定义结构，操纵数据和管理DBMS的一个界面。 数据库语言包括数据定义子语言（DDL），数据操纵子语言（DML），数据控制子语言（DCL） 9.SQL语言的使用方式？ 一，用户直接在RDBMS控制台上，使用SQL语言中的SQL命令交互，即SQL的交互式使用；二，用户通过开发的应用系统与RDBMS交互。 10.数据字典的作用？ 数据字典是DBMS中的一个特殊文件，用于存储数据库的一些说明信息，即元数据。11.数据管理的发展分哪三个阶段？数据库技术的发展经历了哪几代？
数据库系统概论 An Introduction to Database System 中国人民大学信息学院 School of Information, Renmin University of China 2015
●数据库系统的发展经历了三代演变 层次/网状数据库系统、关系数据库系统、新一代数据库系统 ●造就了四位图灵奖得主 C.W.Bachman、E.F.Codd、James Gray、 M.R.Stonebraker ●发展了一门计算机基础学科 数据建模和DBMS核心技术为主，内容丰富领域宽广 ●带动了一个巨大软件产业 DBMS及其相关工具产品、应用套件、解决方案 数据库技术和系统已经成为信息系统的核心技术和重要基础设施
E.F.Codd （1981） 参考：《数据库系统概论（第五版）习题解析与实验指导》数据库领域图灵奖获得者
Charles.W.Bachman 网状数据库之父 1924年出生于美国堪萨斯州的曼哈顿。 1970—1981年在 Honeywell公司任总工程师，兼任Cullinet软件公司的副总裁。 他在数据库方面的杰出成就： 1 1960年为通用电气开发了世界上第一个网状数据库系统IDS 2 积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报告，成为数据库历史上 具有里程碑意义的文献。1971年第一版，73、78、81、84修订版。 巴赫曼在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了巨大的作用 1973获图灵奖 1983年成立自己的公司—Bachman Information System
Edgar F.Codd 博士 关系数据库之父美国工程院院士 英国人，1923生于英格兰中部波特兰。 第二次世界大战时应征入伍，在皇家空军服役。 1942-1945年间任机长，参与了许多惊心动魄的空战。 大战结束后，到英国牛津大学数学专业理学士及硕士学位，48年远渡大西洋到IBM工作从事操作系统和自动机理论研究。 年近40重返密歇根大学进修计算机与通信专业 1963年获得硕士学位，1965年又获得博士学位。 60年代后期开始数据库研究, 1970年E.F.Codd 博士提出关系模型概念(CACM,Vol.13, Vol.6, 1970 ，“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks” ACM在1983年把这篇论文列为从1958年以来的四分之一世纪中具有里程碑式意义的最重要的25篇研究论文之一。) 1981年获图灵奖，84年从IBM公司退休。还创办了一个研究所和一个公司。
第 一 章 数 据 库 系 统 基 础 知 识一、选择题 秋： .根据关系模型的有关理论，下列说法中不正确的是。 ．二维表中的每一列均有唯一的字段名 ．二维表中不允许出现完全相同的两行 ．二维表中行的顺序，列的顺序可以任意交换 ．二维表中行的顺序，列的顺序不可以任意交换
年（春） . 是一个。 . 数据库系统 . 数据库管理系统 . 数据库 . 数据库管理员 . 实体模型反映实体及实体之间的关系，是人们的头脑对现实世界中客观事物及其 相互联系的认识，而是实体模型的数据化，是观念世界的实体模型在数据世界中的 反映，是对对现实世界的抽象。 . 数据模型 . 物理模型 . 逻辑模型 . 概念模型 年（春） . 数据库系统与文件系统的最主要区别是 Ａ．数据库系统复杂，而文件系统简单 Ｂ．文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件 Ｃ．文件系统管理的数据量较小，而数据库系统可以管理庞大的数据量 Ｄ．文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决 . 关系模型的基本结构是。 ．树形结构．无向图．二维表．有向图 秋： . 目前数据库管理系统()有许多不同的产品。在下列产品中,不属于()公司开发的是. . . . 年春 . 在下列叙述中，错误的是。 .关系型数据库中的每一个关系都是一个二维表 .在关系模型中，运算的对象和运算的结果都是二维表 .二维表中不允许出现任何数据冗余 是一种关系型数据库管理系统产品 .关键字是关系模型中的重要概念。当一个二维表(表)的主关键字被包含到另一个二维表(表)中时，它就称为表的。 .主关键字 .候选关键字.外部关键字 .超关键字 . 在关系模型中,关系运算分为传统集合的关系运算和专门的关系运算。在下列关系运算中,不属于专门的关系运算(即属于传统集合的关系运算)的是。 .投影 .联接 .选择 .合并 年（秋） ．下列不属于关系代数运算的是。 . 查询. 投影 . 选择 . 联接 ．实体是信息世界的术语，与之对应的数据库术语是。 . 文件.数据库. 记录. 字段 年春： .关系模型中，超关键字。 . 可由多个任意属性组成 . 能由一个属性组成，其值能唯一标识该关系模式中任何一个元组 . 可由一个或多个属性组成，其值能唯一标识该关系模式中任何一个元组
第1章绪论 一、选择题 1、数据库系统的核心和基础是（）。 A. 物理模型 B. 概念模型 C. 数据模型 D. 逻辑模型 2、实现将现实世界抽象为信息世界的是（）。 A. 物理模型 B. 概念模型 C. 关系模型 D. 逻辑模型 3、数据管理技术经历了若干阶段，其中人工管理阶段和文件管理阶段相比文件系统的一个显著优势是（）。 A. 数据可以长期保存 B. 数据共享性很强 C. 数据独立性很好 D. 数据整体结构化 4、能够保证数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性的是（）。 A. 外模式/模式映像 B. 模式 C. 模式/内模式映像 D. 外模式 5、DBMS是一类系统软件，它是建立在下列哪种系统之上的？（） A. 应用系统 B. 编译系统 C. 操作系统 D. 硬件系统 6、下列说法中，正确的是（）。 A. 数据库的概念模型与具体的DBMS有关 B. 三级模式中描述全体数据的逻辑结构和特征的是外模式 页脚内容1
C. 数据库管理员负责设计和编写应用系统的程序模块 D. 从逻辑模型到物理模型的转换一般是由DBMS完成的 7、长期存储在计算机内，有组织的、可共享的大量数据的集合是（）。 A. 数据 B. 数据库 C. 数据库管理系统 D. 数据库系统 8、在数据管理技术发展过程中，需要应用程序管理数据的是（）。 A. 人工管理阶段 B. 人工管理阶段和文件系统阶段 C. 文件系统阶段和数据库系统阶段 D. 数据库系统阶段 二、判断题 1、通常情况下，外模式是模式的子集。（） 2、数据库管理系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由DB、DBS、应用系统和DBA 组成。（） 3、在数据模型的组成要素中，数据结构是刻画一个数据模型性质最重要的方面，人们通常按照数据结构的类型来命名数据模型。（） 4、数据库系统的三级模式是对数据进行抽象的3个级别，把数据的具体组织留给DBMS管理。（） 三、填空题 页脚内容2
《数据库技术与应用》知识点总结 第一章数据库基础 1.基本概念： 数据：数据泛指对客观事物的数量、属性、位置及其相互关系的抽象表示，以适合于用人工或自然的方式进行保存、传递和处理。数据是形成信息的源泉，信息是有价值的数据是数据的内涵。 信息：有一定含义的、经过加工处理的、对决策有价值的数据 数据库：数据库是长期存储在计算机内、有组织的可共享的数据集合。 数据库管理系统（DBS的核心）：专门用于管理数据可的计算机系统软件。 数据库系统：带有数据库的计算机系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、相关硬件、软件和各类人员组成。 2.数据管理的发展阶段 1.人工管理阶段：没有直接存储设备、操作系统、管理软件 2.文件系统阶段：把计算机众多数据组织成相互独立的数据文件 3.数据库系统阶段：一定的格式、统一管理、冗余度小 4.分布式数据库阶段：物理上分离、逻辑上统一 5.面向对象数据库阶段 3. 数据模型： （1）基本概念： 数据模型：数据库系统的形式框架，用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据一致性的概念工具。 概念模型：按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调语义表达功能。 实体：客观存在的并且可以相互区别的“事物” 实体集：性质相同的同类实体的集合 属性：描述实体的特征 域：属性的取值范围 主键：用来唯一标识一个元组的某个属性或属性组合 联系（1:1，1:n，m:n）：实体集之间的关系，反应事物之间的相互关联，联系也是主体，也可具有属性
关系模型：采用二维表来表示实体以及实体之间关系的模型。本质是一张表。 关系、关系模式：1：1关系名（属性1，属性2，……） 1：n 将1的主键放入n中学生（班级编号，……） n：m 将实体的主键放入关系的属性中 （2）E-R模型：能根据具体问题构建E-R模型、画出E-R图 实体集：矩形框 属性：椭圆 联系：菱形 （3）关系模型的数据结构、关系的性质 数据查询、数据插入、数据删除、数据修改 关系运算：选择（减少个体保留所有属性）、投影（所有个体的部分属性）、联结 （4）E-R模型转换为关系模型 （5）关系模型的完整性（实体、参照、自定义） 实体：主键不能为空 参照：外键为空或在其担任主键的实体集中存在 自定义：用户自己定义的语义要求 第二章A ccess数据库与表的操作 1. Access数据库设计的一般步骤 2. 基本概念：Access数据库、表、记录、字段 3. 使用表设计器创建表 （1）字段名命名规则 不能空格开头、不能用.!()[]、最长64个字符 （2）字段类型：文本、数字、日期/时间、是/否、查阅向导（备选项中选择） （3）字段属性：字段大小、输入掩码（控制数据的输入）、有效性规则（规范、核查）、有效性文本（提示信息）、默认值、索引（搜索或排序的根据，加快查询速度）、必填字段 （4）设置主键
《数据库技术及应用基础教程》第一章参考答案 责任人：崔朝霞 一、名词解释 关系数据库系统： 对应于一个关系模型的所有关系的集合称为关系数据库。关系数据库管理系统就是管理关系数据库，并将数据组织为相关的行和列的系统。 分布式数据库系统 分布式数据库系统有两种：一种是物理上分布的，但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的，也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的，这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库，比较适宜于大范围内数据库的集成。 多媒体数据库：能够管理数值、文字、表格、图形、图像、声音等多媒体的数据库称为多媒体数据库。 逻辑数据：逻辑数据是一种抽象的概念，是对客观现实世界的反映和记录，这些数据也可以称为逻辑记录。逻辑数据包含了两个层次：一是对客观世界的藐视，二是对数据库管理系统中数据的描述。 物理数据：物理数据是实际存放在存储设备上的数据。 外模式：外模式是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分的数据的描述。 概念模式：是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。它由若干个概念记录类型组成，还包含记录间联系、数据的完整性、安全性等要求。 内模式：内模式（也称存储模式）是数据物理结构和存储方式的描述，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，能够给出数据库物理存储结构与物理存取方法。 物理存储介质：物理存储介质可以分为六大类，高速缓冲存储器、主存储器、快闪存储器、磁盘存储器、光存储器、磁带。 网状数据库：处理以记录类型为结点的网状数据模型的数据库。 二、选择题 三、.√.√.√.× 四、. 数据库最初是在大公司或大机构中用作大规模事务处理的基础。后来随着个人计算机的普及，数据库技术被移植到机( ，个人计算机)上，供单用户个人数据库应用。接着，由于机在工作组内连成网，数据库技术就移植到工作组级。现在，数据库正在和内联网中广泛使用。 . 数据库系统是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。它通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理，数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库，使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。
第一章 数据库基础 一、选择题 (l)Access的数据库文件格式是 A)txt文件B)mdb文件C)dot文件D)XLS文件 (2)Access的数据类型是 A)层次数据库B)网状数据库C)关系数据库D)面向对象数据库 (3)Access适合开发的数据库应用系统是 A)小型B)中型C)中小型D)大型 (4)Access是一个 A)数据库文件系统B)数据库系统C)数据库应用系统D)数据库管理系统 (5)数据库管理系统位于 A)硬件与操作系统之间B)用户与操作系统之间 C)用户与硬件之间D)操作系统与应用程序之间 (6)在数据库系统中，数据的最小访问单位是 A)字节B)字段C)记录D)表 (7)在Access中，用来表示实体的是 A)域B)字段C)记录D)表 (8)数据库系统中，最早出现的数据库模型是 A)语义网络B)层次模型C)网状模型D)关系模型 (9)在关系模型中，用来表示实体关系的是 A)字段B)记录C)表D)指针 (10)从关系模式中，指定若干属性组成新的关系称为 A)选择B)投影C)联接D)自然联接 (l1)从关系中找出满足给定条件的元组的操作称为 A)选择B)投影C)联接D)自然联接 (l2)数据是指存储在某一种媒体上的 A)数学符号B)物理符号C)逻辑符号D)概念符号 (13)DBS是指 A)数据B)数据库C)数据库系统D)数据库管理系统 (l4)在计算机中，用来存储数据的是 A)外存储器B)用内存储器C)光盘D)硬盘 (l5)数据库系统的核心问题是 A)数据采集B)数据分析C)信息管理D)数据处理 (l6)计算机在人工管理数据阶段，用来存储数据的是 A)软磁盘B)硬磁盘C)纸带D)光盘 (17)关于分布式数据库系统叙述正确的是 A)它需要在操作系统的支持下才能运行 B)还不能使数据库与应用程序分开 C)只是逻辑上分布，物理上集中 D)只是物理上分布，逻辑上集中
第1章数据库基础知识_习题 一、选择题 1．数据库系统与文件系统的主要区别是（）。D A．数据库系统复杂，而文件系统简单 B．文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件 C．文件系统管理的数据量较少，而数据库系统可以管理庞大的数据量 D．文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决 2．在关系数据库系统中，当关系的模型改变时，用户程序也可以不变，这是（）。B A．数据的物理独立性B．数据的逻辑独立性 C．数据的位置独立性D．数据的存储独立性 3．数据库三级模式中，用逻辑数据模型对用户所用到的那部分数据的描述是（）。A A．外模式B．概念模式C．内模式D．逻辑模式 4．以下对关系模型性质的描述，不正确的是（）。C A．在一个关系中，每个数据项不可再分，是最基本的数据单位 B．在一个关系中，同一列数据具有相同的数据类型 C．在一个关系中，各列的顺序不可以任意排列 D．在一个关系中，不允许有相同的字段名 5．关系数据库中的码是指（）。D A．能唯一决定关系的字段B．不可改动的专用保留字 C．关键的很重要的字段D．能唯一标识元组的属性或属性集合 6．自然连接是构成新关系的有效方法。一般情况下，当对关系R和S使用自然连接时，要求R和S含有一个或多个共有的（）。D A．元组B．行C．记录D．属性 7．在建立表时，将年龄字段值限制在18~40之间，这种约束属于（）。B A．实体完整性约束B．用户定义完整性约束 C．参照完整性约束D．视图完整性约束 8．在A ccess中，“表”是指（）。A A．关系B．报表C．表格D．表单 9．在A ccess中，用来表示实体的是（）。C A．域B．字段C．记录D．表 10．把E-R图转换成关系模型的过程，属于数据库设计的（）。B A．概念设计B．逻辑设计C．需求分析D．物理设计 二、填空题 1．数据库是在计算机系统中按照一定的方式组织、存储和应用的。支持数据库各种操作的软件系统叫。由计算机、操作系统、DBMS、数据库、应用程序及有关人员等组成的一个整体叫。数据集合，数据库管理系统，数据库系统2．数据库常用的逻辑数据模型有、、，Access属于。层次模型，网状模型，关系模型，关系模型 3．关系中能唯一区分、确定不同元组的属性或属性组合，称为该关系的。关键字
第1章数据库基础知识 考点：数据库的基础知识；关系的数据库；SQL的基础命名；Access的简介；启动和关闭Access 重要考点提示：数据库管理技术的发展阶段；有关数据库的基本概念；数据模型的基本概念；关系数据库的基本概念；数据库设计步骤及设计过程；SQL基本语句；Access的主要功能和特点 习题： 一、选择题 1、下列叙述中正确的是(B) A.数据库系统是一个独立的系统，不需要操作系统的支持 B.数据库技术的根本目标是要解决数据的共享问题 C.数据库管理系统就是数据库系统 D.以上三种说法都不对 2、在数据管理技术发展的三个阶段中，数据共享最好的是(C) A.人工管理阶段 B.文件系统阶段 C.数据库系统阶段 D.三个阶段相同 3、数据库DB、数据库系统DBS、数据库管理系统DBMS之间的关系是(C) A.DB包含DBS和DBMS B.DBMS包含DB和DBS C.DBS包含DB和DBMS D.没有任何关系 4、以下不属于数据库系统（DBS）的组成的是(D) A.数据库集合 B.用户 C.数据库管理系统及相关软件 D.操作系统 5、数据库系统的核心是(B) A.数据模型 B.数据库管理系统 C.数据库 D.数据库管理员 6、按数据的组织形式，数据库的数据模型可分为三种模型，他们是(C) A. 小型、中型和大型 B.网状、环状和链状 C. 层次、网状和关系 D.独享、共享和实时 7、下图所示的数据模型属于(B) A.关系模型 B.层次模型 C.网状模型 D.以上皆非 8、将E-R图转换为关系模式时，实体和联系都可以表示为(C) A.属性 B.键 C.关系 D.域 9、用二维表来表示实体及实体之间联系的数据模型是(D) A.实体?联系模型 B.层次模型 C.网状模型 D.关系模 型 10、在关系运算中，投影运算的含义是(B)