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数据库系统概论教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章：SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章：事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性（ACID）和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章：数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制（DAC）和强制访问控制（MAC）解释角色Based 访问控制（RBAC）和属性基访问控制（ABAC）6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章：数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章：数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章：分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章：数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一：关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明：关系模型是数据库理论的核心，掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。
数据库系统概论复习重点第一章绪论1.数据库系统的基本概念：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。
2.数据库管理系统的主要功能：数据定义功能、数据操作功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护。
3.数据模型的分类：概念模型、逻辑模型。
4.概念模型的表示：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。
5.数据管理技术的产生和发展经历的三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
6.实体是现实世界中客观存在，且能相互区别的。
7.数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性的约束条件。
8.DBS包括DB和DBMS，而DB与DBSM是相互独立的。
9.概念模型独立于操作。
10.数据库三级结构有利于保证数据的安全性和独立性。
11.数据库物理存储视图为内模式12.用户通过DML语言对数据进行操作，其实是在操作外模式中的记录。
13.数据库系统的三级模式结构：外模式、模式、内模式。
14.有了“模式/内模式映像”可以保证数据的物理独立性。
15.数据库系统的核心是——数据库。
16.数据库系统的三级模式存在有二级映像，使之可以有较高的数据独立性。
17.数据库的外部存储方法和存储设备变化不影响逻辑结构，这种情况为物理数据独立性。
第二章关系数据库1.本章重点：关系数据库概念，可以用关系表达式来表达实际问题，可以用元祖表达式来表达实际问题，可以用域表达式来表达实际问题。
可以将这三种表达式相互转换。
2.关系代数运算：并、交、笛卡儿积、选择、投影。
3.常用的关系运算：关系代数、关系演算。
5.“列”可以出自一个域。
6.DBMS和OS之间的关系是：DBMS可以调用OS。
7.关系演算谓词变元可分为：元祖关系、演算关系、域关系演算。
8.若Sno由八位数组成，则此种情况称为：用户定义完整性。
9.一般情况下“R”“S”连接，则“R”“S”必有相同的属性。
第一章：绪论数据库〔DB〕：长期存储在计算机、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储，具有娇小的冗余度、交稿的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库管理系统〔DBMS〕：位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途：科学地组织和存储数据，高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能，数据组织、存储和管理，数据操纵功能，数据库的事物管理和运行管理，数据库的建立和维护功能，其他功能。
数据库系统〔DBS〕：在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库。
数据库管理系统〔及其开发工具〕、应用系统、数据库管理员构成。
目的：存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
数据库系统的特点：数据构造化；数据的共享性高，冗余度低，易扩大；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。
概念模型实体，客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性，实体所具有的*一特性称为属性。
码，唯一标识实体的属性集称为码。
域，是一组具有一样数据类型的值的集合。
实体型，具有一样属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集，同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系；一对多联系；多对多联系关系模型关系，元组，属性，码，域，分量，关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询，插入，删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性，参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式构造外模式，模式，模式模式：〔逻辑模式〕数据库中全体数据的逻辑构造和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位：是数据库系统模式构造的中间层，与数据的物理存储细节和硬件环境无关，与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的容：数据的逻辑构造〔数据项的名字、类型、取值围等〕，数据之间的联系，数据有关的平安性、完整性要求外模式：〔子模式/用户模式〕数据库用户〔包括应用程序员和最终用户〕能够看见和使用的局部数据库和逻辑构造和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与*一应用有关的系统的逻辑表示。
第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。
（参见P3、4、5页）参考答案：描述事物的符号记录称为数据；数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、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。
2．使用数据库系统有什么好处（参见P12页）参考答案：数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段，这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。
3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。
（8、9、10页）参考答案：1）数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，管其记录内部已有了某些结构，但记录之间没有联系。
数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一。
2）在文件系统中，数据的最小存取单位是记录，粒度不能细到数据项。
而在数据库系统中，存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。
3）文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。
而在数据库系统中数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。
5．试述数据库系统的特点。
（9、10、11页）参考答案：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。
6．数据库管理系统的主要功能有哪些（4页）参考答案：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。
7．试述数据模型的概念（13页）、数据模型的作用、数据模型的三个要素。
（14、15页）参考答案：数据模型(Data Model)也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。
数据库系统概论复习资料：第一章：三：简答题：1. 什么是数据库?答：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。
数据库是按某种数据模型进行组织的、存放在外存储器上，且可被多个用户同时使用。
因此，数据库具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性。
2. 什么是数据库的数据独立性?答：数据独立性表示应用程序与数据库中存储的数据不存在依赖关系，包括逻辑数据独立性和物理数据独立性。
逻辑数据独立性是指局部逻辑数据结构(外视图即用户的逻辑文件)与全局逻辑数据结构(概念视图)之间的独立性。
当数据库的全局逻辑数据结构(概念视图)发生变化(数据定义的修改、数据之间联系的变更或增加新的数据类型等)时，它不影响某些局部的逻辑结构的性质，应用程序不必修改。
物理数据独立性是指数据的存储结构与存取方法(内视图)改变时，对数据库的全局逻辑结构(概念视图)和应用程序不必作修改的一种特性，也就是说，数据库数据的存储结构与存取方法独立。
3. 什么是数据库管理系统?答：数据库管理系统(DBMS)是操纵和管理数据库的一组软件，它是数据库系统(DBS)的重要组成部分。
不同的数据库系统都配有各自的DBMS，而不同的DBMS各支持一种数据库模型，虽然它们的功能强弱不同，但大多数DBMS的构成相同，功能相似。
一般说来，DBMS具有定义、建立、维护和使用数据库的功能，它通常由三部分构成：数据描述语言及其翻译程序、数据操纵语言及其处理程序和数据库管理的例行程序。
4. 什么是数据字典?数据字典包含哪些基本内容?答：数据字典是数据库系统中各种描述信息和控制信息的集合，它是数据库设计与管理的有力工具，是进行详细数据收集和数据分析所获得的主要成果。
数据字典的基本内容有：数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程5个部分。
第一章补充作业部分：假设教学管理规定：①一个学生可选修多门课，一门课有若干学生选修；②一个教师可讲授多门课，一门课只有一个教师讲授；③一个学生选修一门课，仅有一个成绩。
数据：描述事物的符号记录，是数据库中的基本对象数据库:是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合数据库数据3大基本特点：永久存储、有组织、可共享数据库管理系统(DBMS）：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件数据库管理系统主要功能:1.数据定义功能;2.数据组织、存储和管理；3。
数据操纵功能;4。
数据库的事务管理和运行管理；6。
其他功能数据库系统（DBS、简称数据库)：指在计算机系统中引入数据库后的系统,由数据库、数据库管理系统(及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成人工管理阶段特点:1.数据不保存；2。
应用程序管理数据；3.数据不共享；4。
数据不具有独立性文件系统阶段特点：1。
数据可长期保存；2.由文件系统管理数据文件系统缺点：1。
数据共享性差,冗余度大；2。
数据独立性差数据库系统特点:1。
数据结构化（与文件系统的本质区别）；2。
数据的共享性高，冗余度低,易扩充；3。
数据独立性高；4.数据由DBMS统一管理和控制数据结构化：所谓“整体”结构化是指在数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用,而是面向全组织;不仅数据内部结构化，而且整体是结构化的，数据之间具有联系。
在每个文件系统中每个文件内不是有结构的，即文件由记录构成，每个记录由若干属性组成数据独立性包括：数据的物理独立性和数据的逻辑独立性物理独立性：指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的逻辑独立性：指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，即数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以不变DBMS提供的数据控制功能:1.数据的安全性保护；2。
数据的完整性检查；3.并发控制;4。
数据库恢复数据模型应满足三方面要求：一是能比较真实的模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现数据模型是数据库系统的核心和基础第一类是概念模型，也成信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计第二类的逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型，它是按计算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS的实践第二类中的物理模型是对数据最底层的抽象，它描述数据在系统内部的表示方式和存取方式,在磁盘和磁带上的存储方式和存取方式，是面向计算机系统的数据模型的组成要素：1。
数据库系统概论考试（答案见尾页）一、选择题1. 数据库系统的核心组成部分包括哪些？A. 数据库、数据库管理系统、数据库管理员B. 数据模型、数据库设计、数据库应用C. 关系模型、面向对象模型、函数模型D. 数据仓库、数据挖掘、数据备份2. 数据库管理系统的主要功能是什么？A. 提供数据的定义、查询、更新及报表功能B. 存储和管理数据，确保数据安全性和完整性C. 提供数据安全性控制，实现数据共享D. 处理数据库中的复杂查询和事务管理3. 以下哪个选项是关系模型的代表？A. 关系代数B. 对象关系模型C. 函数依赖模型D. 数据库模式定义语言4. 在数据库系统中，什么是索引？A. 一种用于存储数据的数据库结构B. 一种用于加速数据检索的数据结构C. 一种用于表示数据之间的关系D. 一种用于存储数据值的列表5. 数据库系统的三级模式结构包括哪三个层次？A. 用户模式、概念模式、内部模式B. 外部模式、内部模式、子模式C. 外部模式、概念模式、内部模式D. 用户模式、外部模式、内部模式6. 什么是数据库事务的ACID特性？A. 原子性、一致性、隔离性、持久性B. 原子性、一致性、隔离性、持久性C. 原子性、隔离性、持久性、可用性D. 原子性、一致性、隔离性、非持久性7. 在数据库系统中，什么是触发器？A. 一种用于自动执行特定操作的数据库对象B. 一种用于存储用户定义的函数的数据库对象C. 一种用于限制数据库访问的数据库对象D. 一种用于备份和恢复的数据库对象8. 数据库复制技术的主要目的是什么？A. 提高数据容错能力B. 提高数据访问速度C. 减少网络带宽占用D. 提高数据一致性9. 什么是数据库的正常启动和正常关闭过程？A. 数据库初始化、数据库加载、数据库运行、数据库关闭B. 数据库初始化、数据库加载、数据库正常运行、数据库关闭C. 数据库初始化、数据库加载、数据库正常运行、数据库优化D. 数据库初始化、数据库加载、数据库正常运行、数据库崩溃恢复10. 在数据库系统中，什么是视图？A. 一种用于存储数据的数据库结构B. 一种用于加速数据检索的数据结构C. 一种用于表示数据之间的关系D. 一种用于限制数据库访问的数据库对象11. 数据库系统的核心组成部分是什么？A. 数据模型B. 关系模型C. SQL语言D. 数据库管理系统（DBMS）12. 数据库管理系统的主要功能包括哪些？A. 数据定义B. 数据查询C. 数据更新D. 数据控制13. 以下哪个不是关系型数据库的特征？A. 非结构化数据存储B. 表格形式的数据组织C. 结构化查询语言（SQL）的使用D. 事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）14. 什么是数据库的三级模式结构？它包括哪三个层次？A. 外模式、模式、内模式B. 存储模式、逻辑模式、物理模式C. 用户模式、视图模式、概念模式D. 实体完整性、参照完整性、用户定义完整性15. 什么是数据库的事务处理并发控制？A. 确保数据库的一致性和完整性B. 防止数据丢失或损坏C. 确保数据在数据库中的顺序访问D. 提高数据检索效率16. 什么是数据库的物理设计？A. 确定如何在内存中组织数据B. 确定数据的存储结构和存取方法C. 确定数据的完整性和安全性D. 确定数据的备份和恢复策略17. 什么是数据库的逻辑设计？A. 确定数据在数据库中的存储结构和存取方法B. 确定数据的结构和关系C. 确定数据的完整性和安全性D. 确定数据的备份和恢复策略18. 以下哪个选项是关系模型的基本特征？A. 数据结构化B. 数据共享C. 数据独立性D. 数据一致性和原子性19. 什么是数据库事务？A. 一系列操作，这些操作要么全部执行，要么全部不执行B. 一个独立的逻辑工作单元，它是数据库管理系统执行过程中的一个基本逻辑单位C. 一组SQL语句D. 一个存储过程20. 什么是数据库复制？A. 一种用于备份和恢复数据库的方法B. 一种用于将数据分布到多个位置的技术C. 一种用于提高数据库性能的技术D. 一种用于保护数据库安全的技术21. 什么是数据库调优？A. 优化数据库性能的过程B. 一种数据库管理技巧C. 一种数据库故障排除方法D. 一种数据库维护活动22. 什么是数据库模式？A. 数据库中所有数据的集合B. 数据库中数据的组织和结构的描述C. 数据库中数据的结构和关系D. 数据库中数据的物理存储方式23. 什么是数据库标准化？A. 一种用于减少数据库冗余的技术B. 一种用于确保数据库一致性的技术C. 一种用于提高数据库性能的技术D. 一种用于保护数据库安全的技术24. 关系模型的基本概念是什么？A. 数据结构、数据操作和数据完整性B. 数据结构、数据操作和数据安全性C. 数据结构、数据操作和数据独立性D. 数据结构、数据操作和数据一致性25. 以下哪个选项不是关系数据库的标准语言？A. SQLB. DDLC. DMLD. DCL26. 什么是索引？它的主要作用是什么？A. 一种用于快速访问数据库表中特定记录的数据结构B. 一种用于存储数据库表中所有记录的数据结构C. 一种用于唯一标识数据库表中每一行的数据结构D. 一种用于存储数据库表中部分记录的数据结构27. 什么是视图？A. 一种虚拟表，其内容来自一个或多个表的行B. 一种虚拟表，其内容来自一个或多个表的列C. 一种实际存在的表，其内容来自一个或多个表的行D. 一种实际存在的表，其内容来自一个或多个表的列28. 什么是数据库备份？A. 对数据库进行只读访问的过程B. 对数据库进行读写访问的过程C. 对数据库进行完全复制的过程D. 对数据库进行增量备份的过程29. 什么是数据库恢复？A. 从备份中恢复数据库的过程B. 从故障中恢复数据库的过程C. 优化数据库性能的过程D. 更新数据库软件的过程30. 什么是数据库的三级模式结构？A. 外模式B. 模式C. 内模式D. 用户模式31. 什么是数据库的隔离级别？A. 读未提交B. 读已提交C. 可重复读D. 串行化32. 在数据库设计中，什么是实体-关系（E-R）图？A. 用于表示实体类型和实体间联系的图形B. 用于表示数据表结构的图形C. 用于表示数据流程的图形D. 用于表示数据一致性的图形33. 什么是数据库的备份策略？A. 定期备份所有数据B. 定期备份部分数据C. 定期备份所有数据的多个副本D. 根据数据重要性和变化频率进行备份34. 什么是数据库的正常启动和关闭过程？A. 数据库初始化阶段 - 数据库打开阶段 - 数据库关闭阶段B. 数据库初始化阶段 - 数据库关闭阶段 - 数据库打开阶段C. 数据库打开阶段 - 数据库关闭阶段 - 数据库初始化阶段D. 数据库关闭阶段 - 数据库打开阶段 - 数据库初始化阶段二、问答题1. 什么是数据库系统？请简述数据库系统的组成部分。
数据库概论数据库是近几十年来被广泛使用的计算机技术，它可以有效地帮助组织管理和存储大量的信息，以便于快速、有效的访问、检索和编辑信息数据。
在本文中，我们将介绍数据库的定义、概念、类型以及应用，以便读者更好地理解和掌握数据库。
首先，让我们来了解什么是数据库。
数据库是一种专门用于存储、管理和组织数据的软件系统。
其次，数据库管理系统（DBMS）是一种用于操纵、修改、充实和维护数据库的软件系统。
它可以提供安全性和有效性，不仅能够保护数据免受意外或有意的破坏，还能够有效地检索、组织数据。
数据库可以分为物理数据库和逻辑数据库两种类型。
物理数据库指的是实际存储在物理存储器中的数据库，它可以有以下几种形式：文本文件、Excel电子表格、数据库文件等。
而逻辑数据库又分为关系型、非关系型和对象关系型数据库三类。
关系型数据库是用来描述任何对象之间的事实或关系，它使用二维表或称为关系结构进行管理；非关系型数据库是一种特殊的数据库，它的结构不像关系型数据库一样，它使用文档、图形等模式进行存储；而对象关系型数据库（OODB）是一种特殊的数据库，它比关系型和非关系型数据库更加强大，它通过存储结构化的数据和对象来保存信息，支持面向对象的特性，能够更好地满足面向对象编程。
数据库在商业、政府和科学研究等领域有着广泛的应用，可以分为客户服务支持应用、信息管理应用、决策支持应用和个人计算应用四大类。
例如，客户服务支持应用可以帮助企业迅速响应客户的需求，同时妥善处理客户的请求，满足他们的服务要求；信息管理应用可以帮助政府、企业或社会组织收集、存储、管理和检索大量的信息；决策支持应用可以帮助企业更好地进行商业决策；而个人计算应用可以帮助个人记录和维护自己的个人信息，以便追踪和分析自己的行为和计划。
总的来说，数据库是计算机技术的重要组成部分，它可以有效地帮助组织管理和存储大量的信息，是非常有用的软件系统。
数据库的类型和应用非常广泛，它可以帮助企业更好地进行商业决策，也可以帮助社会组织有效管理和检索大量的信息，从而提高组织的效率和效果。
数据库系统概论教案一、教学目标1. 了解数据库系统的概念、发展历程和基本组成。
2. 掌握数据库、数据模型、数据库管理系统等基本概念。
3. 理解数据库设计的原则和方法。
4. 熟悉关系数据库的基本操作和SQL语言。
5. 掌握数据库系统的安全性和完整性。
二、教学内容1. 数据库系统概述1.1 数据库系统的概念1.2 数据库系统的发展历程1.3 数据库系统的组成2. 数据库和数据模型2.1 数据的概念和分类2.2 数据库的概念和特点2.3 数据模型的概念和分类2.4 常见数据模型及其特点3. 数据库管理系统3.1 数据库管理系统的概念3.2 数据库管理系统的功能3.3 数据库管理系统的组成3.4 常见数据库管理系统及其特点4. 数据库设计4.1 数据库设计的原则和方法4.2 需求分析4.3 概念结构设计4.4 逻辑结构设计4.5 物理结构设计5. 关系数据库5.1 关系数据库的概念和特点5.2 关系模型的基本操作5.3 SQL语言5.4 关系数据库的性能优化三、教学方法1. 讲授：讲解数据库系统的基本概念、原理和方法。
2. 案例分析：分析实际案例，加深对数据库系统的理解和应用。
3. 练习：布置课后练习题，巩固所学知识。
4. 讨论：组织学生分组讨论，培养学生的团队合作能力。
四、教学安排1. 课时：32课时（4学时/课时）2. 授课方式：理论课3. 教学过程：4.1 第1-4课时：数据库系统概述4.2 第5-8课时：数据库和数据模型4.3 第9-12课时：数据库管理系统4.4 第13-16课时：数据库设计4.5 第17-20课时：关系数据库五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况，占总评的30%。
2. 期中考试：采用闭卷考试形式，考查学生对数据库系统基本知识的掌握，占总评的40%。
3. 课程设计：学生独立完成一个小型数据库设计项目，占总评的30%。
六、教学资源1. 教材：《数据库系统概论》2. 课件：教师自制的PPT课件3. 案例资料：实际数据库应用案例及相关数据集4. 辅助工具：数据库管理系统软件（如MySQL、Oracle等）5. 在线资源：相关学术论文、教程、论坛等七、教学策略1. 启发式教学：通过提问、讨论等方式激发学生的思考，培养学生的创新意识。
.数据库概论专科作业题参考答案第一章数据库系统导论一、选择1.C2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.A9.D 10.D11.B 12.B 13.B 14.C 15.D 16.C17.A18.D19.C20.B21.A22.C23.A24.C25.D 26.D 27.B 28.B 29.A 30.C31.A 32.D 33.A 34.C 35.A 36. A 37.C 38.D 39.A 40.D41.D 42.D 43.C 44.A 45.D 46.B二、填空1．数据2．数据库3．数据库的恢复4．概念模型5．逻辑独立性6．关系数据7．层次8．数据定义9．网状模型10．完整性约束11．关系数据12．E-R13．一对多14．信息三、名词解释1．信息：经过加工处理后具有一定含义的数据集合,它具有超出事实数据本身之外的价值;2．数据：数据库中存储的基本对象,通常指描述事物的符号;3．数据库：存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;4．数据库管理系统：处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;5．数据库系统：引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;6．实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体;7．属性：实体所具有的某一特征或性质称为属性;8．联系：在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为两类：一类是实体内部的联系；另一类是实体之间的联系;9．关键字：唯一地标识实体的属性集称为关键字;10．实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;11．实体集：同一类实体的集合称为实体集;12．数据结构：数据结构是对数据静态特征的描述;数据的静态特征包括数据的基本结构、数据间的联系和对数据取值范围的约束;13．数据操作：数据操作是指对数据动态特征的描述,包括对数据进行的操作及相关操作规则;14．数据的完整性约束：数据的完整性约束是对数据静态和动态特征的限定,是用来描述数据模型中数据及其联系应该具有的制约和依存规则,以保证数据的正确、有效和相容;四、简答1数据与信息有什么区别与联系数据与信息既有联系又有区别;数据是表示信息的,但并非任何数据都表示信息,信息是加工处理后的数据,是数据所表达的内容;同时,信息不随表示它的数据形式而改变,它是反映客观现实世界的知识；而数据则具有任意性,用不同的数据形式可以表示相同的信息;2什么是数据库、数据库系统和数据库管理系统数据库：存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;数据库系统：引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;数据库管理系统：处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;3计算机数据管理技术发展经历几个阶段,各阶段的特点是什么1．人工管理阶段a)数据面向具体应用,不共享;b)数据不单独保存;c)没有软件系统对数据进行管理;d)没有文件的概念;2．文件系统阶段a)程序与数据分开存储,数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器上,并可对文件进行多次查询、修改、插入和删除等操作;b)有专门的文件系统进行数据管理,程序和数据之间通过文件系统提供存取方法进行转换;c)数据不只对应某个应用程序,可以被重复使用;3．数据库系统阶段a)数据结构化b)数据的冗余度低、共享性高、易扩充c)数据独立性高d)数据由数据库管理系统统一管理和控制4什么是外模式、模式和内模式1．外模式外模式也称子模式或用户模式,属于视图层抽象,它是数据库用户包括应用程序员和最终用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;2．模式模式也称逻辑模式或概念模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图,是数据库管理员看到的数据库,属于逻辑层抽象;3．内模式内模式也称存储模式,是数据在数据库中的内部表示,属于物理层抽象;内模式是数据物理结构和存储方式的描述,一个数据库只有一个内模式,它是DBMS管理的最低层;5试述数据库系统的两级映像功能;1．外模式/模式映像模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构;对应于同一个模式可以有任意多个外模式;对于每一个外模式,数据库系统都提供了一个外模式/模式映像,它定义了该外模式与模式之间的对应关系;这些映像定义通常包含在各自外模式的描述中;2．模式/内模式映像数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式/内模式映像是唯一的,它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系;当数据库的存储结构改变了,为了保持模式不变,也就是应用程序保持不变,可由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变就可以了;6试述数据库系统的三级模式结构是如何保证数据的独立性的;数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成;外模式,亦称子模式或用户模式,是数据库用户包括应用程序员和最终用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;模式,亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述,是所有用户的公共数据视图;模式描述的是数据的全局逻辑结构;外模式涉及的是数据的局部的逻辑结构,通常是模式的子集;内模式,亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述;数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给DBMS管理,使用户能逻辑抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储;为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系统在这三级模式之间提供了两层映象：外模式／模式映象和模式／内模式映象;正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性;7简单说明数据库管理系统包含的功能,a)数据定义b)数据操纵c)数据库的运行管理d)数据库的恢复Recovery8什么是数据模型并说明为什么将数据模型分成两类,各起什么作用;数据模型是数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架;数据模型分为概念数据模型和结构数据模型. 概念数据模型用来描述某个特定组织所关心的信息结构. 结构数据模型直接面向数据库中数据逻辑结构.9什么是概念模型概念模型的表示方法是什么;概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层,它不依赖于数据的组织结构,而是反映现实世界中的信息及其关系;它是现实世界到信息世界的第一层抽象,也是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具;概念模型的表示方法很多,其中最为著名、最为常用的是Approach,即E-R方法或E-R模式;该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型;10解释概念模型中的常用术语：实体、属性、联系、属性值、关键字、实体型、实体集;实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体;属性：实体所具有的某一特征或性质称为属性;联系：在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为两类：一类是实体内部的联系；另一类是实体之间的联系;属性值: 属性的具体取值称为属性值;关键字：唯一地标识实体的属性集称为关键字;实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;实体集：同一类实体的集合称为实体集;第二章关系数据库基本理论一、选择1.B2.C3.C4. B5. C6.A7. B8. D9. A 10.D11. C 12. C 13. A 14.C 15. B 16. D 17. D 18. C 19. A 20. A21. D 22. A 23. D 24.C二、填空1．元组2．连接3．投影4．右外连接5．谓词演算6．按给定的条件选取若干个属性列7．选择、投影、连接运算8．网状模型9．关系模型三、名词解释1．关系：一个关系通常对应一张表2．元组：二维表中的一行即为一个元组;3．属性：二维表中的一列即为一个属性;4．域：属性的取值范围称为该属性的域;5．关键字：表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;6．关系模式：对关系的描述成为关系模式;7．元数：关系模式中属性的数目是关系的元数;8．分量：元组中的每个属性值称为元组的分量;9．实体完整性：实体完整性是指关系的主属性不能为空;10．参照完整性：在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的;参照完整性描述了实体之间的引用规则;11．用户定义完整性：用户定义完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊的约束条件;四、简答l关系模型的特点是什么1 具有严格的数据理论基础,关系数据模型是建立在严格的数据概念基础上的;2 概念单一,不管是实体本身还是实体之间的联系都用关系表来表示,这些关系必须是规范化的,使得数据结构变得非常清晰、简单;3 在用户的眼中无论是原始数据还是结果都是二维表,不用考虑数据的存储路径;因此,提高了数据的独立性、安全性,同时也提高了开发效率;2解释关系模型中的常用术语：关系、元组、属性、关键字、外关键字、关系模式;1．关系：一个关系通常对应一张表2．元组：二维表中的一行即为一个元组;3．属性：二维表中的一列即为一个属性;4．关键字：表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;5．外关键字：如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的关键字,但它们是另外一个关系的关键字,则称其为该关系的外关键字或外码;3简述关系模型与关系模式的区别与联系;关系模型：用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型;关系模式：对关系的描述;关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容;也就是说,关系模式是型,关系是它的值;关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据;但在实际当中,常常把关系模式和关系统称为关系;4关系的完整性约束是什么各有什么含义1. 实体完整性实体完整性是指关系的主属性不能为空;在关系模型中关键字码能够唯一地识别元组,而关键字是由一个或几个属性组成的;这就规定了组成关键字的所有属性都不能为空,这些属性也称为主属性;2. 参照完整性在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的,这些关系主要分为1∶1、1∶n和m∶n三种;参照完整性也称为引用完整性,描述了实体之间的引用规则;即一个实体中某个属性的属性值是引用另一个实体的关键字,其中引用关系称为参照关系,而被引用关系称为被参照关系,参照关系中的引用字段称为外关键字;3. 用户定义的完整性用户定义的完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊约束条件;用户定义的完整性也称为域完整性或语义完整性;它说明某一具体应用所涉及的数据必须满足应用语义的要求;5①查询商场中的全部商品;σ商品②查询商场中所有电器类产品的供应商;∏供应商σ商品类别='电器类'商品③查询购买了计算机商品的顾客姓名和联系方式;∏姓名,联系方式σ商品类别='计算机' 商品6①查询购买了PTI号商品的顾客号和顾客姓名;∏顾客号,顾客姓名σ商品号='PT1' 商品②查询没有购买任何商品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客∏顾客号顾客-∏顾客号购买③查询购买了所有钢笔类产品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客购买÷∏商品号σ商品类别='钢笔' 商品第三章结构化查询语言SQL一、选择1. C2. B3. B4. C5. B6. C7. A8. A9. D 10. C11. A 12. B 13. D 14. D 15. D 16. D 17. D 18. D 19. A 20. C21. B 22. C 23. D 24. D 25.D 26.D 27. C 28. C 29. B二、填空1．表、视图2．SELECT R.A,R.B,S.D,S.F FROM R,S WHERE R.A=S.A3．SELECT SNAME,GRADE FROM S,SC,C WHERE CNAME='数据库技术'AND_ S.S=SC.S_AND SC.C=C.C4．Cursor5．SQL语言6．引发触发器7．GRANT、REVOKE8．视图9．WHERE10．MAX三、名词解释1．数据定义：SQL数据定义功能通过数据定义语言定义关系数据库的模式、外模式和内模式,来实现基本表、视图和索引文件的定义、修改和删除操作;2．数据查询：数据查询是指对数据库中的数据进行查询、分组、统计和排序等操作;3．数据操纵：数据操纵是指对数据的插入、修改和删除等操作;4．数据控制：数据控制是对数据库中数据的安全性和完整性进行控制;5．聚合函数：为了方便用户,增强检索功能,SQL提供了许多聚合函数,也称集合函数或计算函数;6．嵌套查询：将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HA VING短语的条件中的查询称为嵌套查询或子查询;7．视图：视图对应于关系数据库模型的外模式,是从一个或几个基本表或视图中导出的表;四、简答1试述SQL语言的特点;1.功能一体化2.语言简洁,易学易用3.高度非过程化4.面向集合的操作方式5.以同一种语法结构提供两种使用方式2什么是基本表什么是视图两者有什么区别和联系基本表：本身独立存在的表,即实际存储在数据库中的表,而不是从其它表导出来的;视图：从一个或几个表中导出的表;视图本身不独立存储于数据库中,即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据,这些数据仍存放在导出视图的基表中,视图是一个虚表, 在概念上与基本表等同,用户可以在视图上再定义视图;3举例说明视图在什么情况下不能更新;为什么在关系数据库中,受到基本表的限制并非所有的视图都是可更新的;例如：视图中的列没有包含基本表的NOT NULL 非空列；视图的列取自表达式或聚合函数；视图是由两个以上基本表导出的；视图是在一个不可更新的视图上定义的等;4简述什么是嵌入式SQL．SQL作为嵌入式语言,能够嵌入到高级语言例如C、C++等宿主语言程序中;5①检索所有读者的全部情况;SELECT FROM 读者②检索姓张的读者姓名、单位及联系方式;SELECT 姓名,单位,联系方式FROM 读者WHERE 姓名LIKE ‘张%’③检索“清华大学出版社”和“高等教育出版社”出版的图书、作者及单价并且单价降序排列; SELECT 作者,单价FROM 图书WHERE 出版单位=’清华大学出版社’or出版单位=’高等教育出版社’ORDER BY 单价ASC6①SELECT FROM 图书WHERE 单价>=30 AND 单价<=50②SELECT读者.姓名,读者.单位FROM 借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号③SELECT读者.借书证号,读者.姓名,读者.性别,读者.单位,读者.联系方式FROM 图书,借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号AND 借阅.总编号=图书.总编号AND 图书.书名=’数据库原理与应用’7;①SELECT图书.总编号,图书.分类号,图书.书名,图书.作者,图书.出版单位,图书.单价FROM 图书,借阅WHERE 图书.单价>38 AND 借阅.总编号=图书.总编号ORDER BY 借阅.借阅日期②SELECT FROM 图书WHERE 单价>SELECT MAX单价FROM 图书WHERE 出版单位=’天津大学出版社’③SELECT MAX单价,MIN单价,COUNTFROM 图书GROUP BY 出版单位8①SELECT FROM 读者WHERE 借书证号IN SELECT 借书证号FROM 借阅WHERE count=3 GROUP BY 借书证号②SELECT 姓名,单位FROM 读者WHERE 借书证号NOT IN SELECT 借书证号FROM 借阅③UPDATE 图书SET 单价=单价+单价2%9;①DELETE FROM 借阅WHERE 借阅日期<’2001-01-01’②CREATE VIEW TEMPBOOK AS SELECT借书证号,总编号,借阅日期FROM 借阅WHERE 借阅日期>=’2007-01-01’第四章关系模式规范化设计一、选择1. A2. A3. D4. C5. D6. B7. C8. B9. B 10. C 11. D12. A 13. D 14. D 15. B 16. B 17. D 18. B 19. C 20. C 21. C22. A 23. A 24. A 25. D 26. B 27. B 28. B 29. B 30. B 31. D 32. B33. B 34.A 35.D 36.B 37.B 38.D 39.A 40.A 41.B 42.B 43.C 44.C 45.B46.A 47.B 48.B 49.B 50.C 51.C 52.B 53.B二、填空1．保持函数依赖2．Armstrong3．B→C4．多值依赖5．修改复杂6．F⊆G+,和G⊆F+7．BCNF8．3NF9．数据冗余度大10. 1NF三、名词解释1．函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2．完全函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,X’是X的真子集,存在X→Y,但对每一个X’都有X’→Y,则称Y完全函数依赖于X;3．部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;4．传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;5．候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;6．外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;7．第一范式:如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,则称关系R满足第一范式,记作R∈1NF;8．第二范式:满足第一范式的关系模式R,如果所有非主属性都完全依赖于候选关键字,则称R属于第二范式,记为R∈2NF;9．第三范式:若关系模式R∈2NF,且它的任何一个非主属性都不传递依赖于候选关键字,则称关系R满足第三范式,记为R∈3NF;10．BCNF范式:若关系模式R的所有属性都不传递依赖于R的任何候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;也可以定义为：设关系模式RU,F∈1NF,若F的任一函数依赖X→YY ⊄ X中X都包含了R 的一个候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;11．模式分解:关系模式R<U , F>的一个分解是指ρ= {R1<U1,F1>,R2<U2,F2>, …, Rn<Un,Fn>},其中U = U1UU2U…UUn,并且没有Ui⊆ Uj,1≤i,j≤n,Fi是F在Ui上的投影;12．无损连接性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果R与R1,R2,…,Rn自然连接的结果相等,则称关系模式R的分解具有无损连接性;13．保持函数依赖性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果F所蕴含的函数依赖一定也由分解得到的某个关系模式中的函数依赖Fi所蕴含,则称关系模式R的分解具有函数依赖保持性;14．主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 15．非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.四、简答11．函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2．部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;3．传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;4．候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;5．外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;6．主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 7．非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.2规范化理论为数据库设计人员判断关系模式优劣提供了理论标准,可用以指导关系数据模型的优化,用来预测模式可能出现的问题,为设计人员提供了自动产生各种模式的算法工具,使数据库设计工作有了严格的理论基础;3关系模式的异常操作包括插入异常、删除异常、修改异常;这些异常由模式中某些数据依赖引起的;规范化理论可以改造关系模式,通过分解关系模式来消除不适合的数据依赖,以解决这些异常和潜在的数据不一致性的问题;4候选码：1A；2CD；3E5范式表示的是关系模式的规范化程序;共分六个级别,分别1NF,2 NF,3 NF,BCNF,4 NF,5 NF;6l候选码为AC,BC．AD,BD、可选其中之一为主码;2不服从4NF;在多值依赖中决定因素中不包含码;3不服从BCNF;在函数依赖中决定因素中不包含码;4服从3NF;该模式中不存在非主属性;7①第一范式,ab是主码,d依赖于ab的一部分,这是第二范式不允许的;因此最高是第一范式;②第一范式,ab或者ad是主码,无论谁做主码,b和d互相依赖,也是对主码的一部分的依赖③第二范式,只要选择e做主码就满足第二范式,但是想要推得d,必须经过间接依赖;即e推出ab,ab推出ce,c 推出d,所以不满足第三范式,因此最高是第二范式;8关键字是bd,3NF分解：{a,b,c}{a,c}第五章数据库设计与维护一、选择1. A2. D3. D4. C5. C6. B7. C8. A9. B 10. C11. B 12. B 13. A 14. A 15. C 16. C 17. B 18. D 19. A20. B 21. C 22. C 23. D 24. C 25. A 26. D 27. D 28. D 29. B二、填空1．数据库物理设计2．共享性3．物理结构设计4．子类型5．聚集6．逻辑设计阶段的7．结构三、名词解释1．数据流图：用于表达和描述系统的数据流向和对数据的处理功能;2．数据字典：各类数据描述的基何,是对系统中数据结构的详细描述,是各类数据属性的清单;3．数据项：不可再分的数据单位;4．数据结构;包括数据结构名、含义说明、组成等;5．数据流:包括数据流名,数据流说明,流入、流出过程,组成等;6．数据存储：包括数据存储名、存储说明、输入数据流、输出数据流、组成、数据量、存取方式等; 7．处理过程:包括处理过程名、处理说明、输入/输出数据流、处理方法等;四、简答1分为六个阶段：需求分析阶段；概念结构设计阶段；逻辑结构设计阶段；物理设计阶段；数据库实施阶段；数据库运行、维护阶段2;数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目;其主要特点有：1 数据库建设是硬件、软件和干件技术与管理的界面的结合; 2 从软件设计的技术角度看,数据库设计应该和应用系统设计相结合,也就是说,整个设计过程中要把结构数据设计和行为处理设计密切结合起来;31全面了解数据库系统的功能、物理环境和工具,特别是存储结构和存取方法;2 了解应用环境;对不同的应用要求按其重要程度和使用方式进行分类;事物处理的频率,响应时间的要求,都是对时间和空间效率进行平衡和优化的重要依据;3 了解外存设备的特性;4需求分析是数据库设计的第一阶段,是设计数据的起点,需求分析是整个设计过程的基础和首要条件,也是最困难、最耗费时间的一步;其结果是概念设计的基础,分析结果是否准确而无遗漏地反映了用户对系统的实际要求,将直接影响到后面各个阶段的设计成效,并影响到设计结果是否合理和实用;51 调查组织机构的总体情况;2 熟悉各部门的业务活动情况;3 分析用户需求;4确定新系统的边界;6数据字典的内容包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五部分;7将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程;概念模型是整个数据库设计的关键;概念模型最。
数据库系统概论复习总结第一章绪论一、基本概念（1）数据：描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音等。
数据与其语义是不可分的。
（2）数据库：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
（3）数据库管理系统：DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取数据和维护数据。
DBMS的主要功能：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
（4）数据库系统：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
（5）数据库系统的特点：数据结构化；数据共享性高，冗余度低，易扩充；数据独立性高二、数据管理技术的发展过程1．数据库管理技术发展的三个阶段：人工管理阶段、文件管理阶段和数据库系统阶段.2.文件系统与数据库系统区别和联系：a.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。
b.数据库系统存储数据的方式灵活，可以存储数据库中的某一个数据项，一组数据项，一组记录或一个纪录，而文件系统中数据的存取单位是记录。
c.数据库系统的数据共享性高，易扩充；而文件系统中的文件是为某一特定的应用服务的，系统也不宜扩充。
三、数据模型1. 定义：数据模型也是一种模型，它是对现实世界的一种抽象。
也就是说，数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。
2.组成三要素：数据结构、数据操作和完整性约束。
（1）数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
（2）数据操作：是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许进行的操作集合，包括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。
（3）数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。
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。
数据库技术与应用主讲教师： 主讲教师： 刘丽 信息工程学院通信工程系liuli@An Introduction to Database Systems为什么要学习数据库?课程学习目的如何科学地组织数据和存储数据的理论和 方法； 方法； 如何高效地检索数据和处理数据； 如何高效地检索数据和处理数据； 如何既减少数据冗余， 如何既减少数据冗余，又能保证数据安 实现数据共享的计算机应用技术。
全，实现数据共享的计算机应用技术。
教学计划课本： 数据库技术与应用 课本：《数据库技术与应用——SQL Server》 》 刘卫国、严晖主编， 刘卫国、严晖主编，清华大学出版社 参考书 萨师煊，王珊编， 数据库系统概论》 1. 萨师煊，王珊编，《数据库系统概论》， 高等教育出版社，2001年 高等教育出版社，2001年，第4版 数据库原理与应用—基于 基于SQL Server》 2. 《数据库原理与应用 基于SQL Server》, 清华大学出版社，2006年 清华大学出版社，2006年 讲授：16学时 讲授：16学时 上机：16学时 上机：16学时 成绩：平时考核、实验报告30%+考试70% 30%+考试 成绩：平时考核、实验报告30%+考试70%内容安排理论篇——数据库设计技术 第一部分 理论篇 数据库设计技术 数据库系统概论 关系数据库基本原理与数据库设计 Server篇 第二部分 SQL Server篇 创建数据库、 创建数据库、表、查询、 查询、 创建索引与视图、 创建索引与视图、存储过程和触发器第1章 数据库系统概论 章1.1 数据管理技术的发展 1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构1.1 数据管理技术的发展1.1.1 基本概念 数据(Data）与数据处理 数据 ） 数据库（ 数据库（DB-Data Base） ） 数据库管理系统（ 数据库管理系统（ DBMS,Database Management System） ） 数据库系统（ 数据库系统（Database System，DBS） ， ）（1）数据与数据处理 ）数据的定义： 数据的定义：描述事物的符号记录 数据的符号种类 数字、字符串、日期、逻辑值、文本、 数字、字符串、日期、逻辑值、文本、 图形、图象、 图形、图象、声音（李明， 李明， ，男，1986，江苏，通信系，2005） ，江苏，通信系， ）数据处理：将数据转换成信息的过程， 数据处理：将数据转换成信息的过程，对数 据收集、存储、分类、计算、检索、 据收集、存储、分类、计算、检索、维护（2）数据库 ） 数据库（DB-Data Base）数据库是长期储存在计算机内、有组织 有组织的、可共 数据库是长期 有组织 可共 大量数据集合； 享的大量 大量 ；硬件存放数据 库的介质常见数据库文件扩展名： MDF以文件方式存储。
常见数据库文件扩展名： MDF-SQL Server；MDB-Access；DBC-VFP（ FoxPro） Server；MDB-Access；DBC-VFP（Visual FoxPro）（2）数据库 ）数据库的特征数据按一定的数据模型组织、 数据按一定的数据模型组织、描述和储存 可为多用户共享 数据独立性较高 冗余度较小， 冗余度较小，易扩展（3）数据库管理系统 ）数 据 库 管 理 系 统 （ Database System，简称DBMS） System，简称DBMS） DBMS 管理数据库的系统软件，是数据库系统的核心。
管理数据库的系统软件，是数据库系统的核心。
数据库的系统软件 核心 位于用户与操作系统之间的数据管理软件。
Management相关 人员应 用库 系据统数D B M SOS硬件DBMS主要功能 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: 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)DBMS主要功能 主要功能数据库的运行管理 保证数据的安全性、 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 实用程序) 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 性能监视等常见的大型商业数据库系统Oracle： ： 支持各种操作系统 Sybase : Sybase Adaptive Server Enterprise Sybase Adaptive Server Anywhere 支持各种操作系统 Microsoft SQL Server Microsoft SQL Server 仅支持Windows操作系统 仅支持 操作系统 DB2 专用于IBM的大型机用于并行存储与计算 专用于 的大型机用于并行存储与计算 支持各种操作系统（4）数据库系统 ）数据库系统（Database System，DBS） ， ）计算机系统中引入数据库后的系统构成 用户1 用户2 应用系统 应用开发工具 数据库管理系统 操作系统 数据库 DBA … 用户n1.1.2 数据管理技术的产生和发展（1）人工管理阶段 ）(20世纪40年代中--50年代中) 世纪40年代中--50年代中 产生的背景(20世纪40年代中--50年代中) 应用需求 科学计算 纸带、磁带、 硬件水平 纸带、磁带、无存储设备 没有操作系统， 软件水平 没有操作系统，只有汇编语言 程序与数据是一个整体， 程序与数据是一个整体，一个程序中的数据无 法被其他程序使用，存在大量的重复数据。
法被其他程序使用，存在大量的重复数据。
特点: 特点: 数据无法长期保存 数据由应用程序管理 数据不具有独立性和共享性； 数据不具有独立性和共享性；人工管理阶段(续 人工管理阶段 续)人事管理应用程序 人事部门教师信息数据组学生管理应用程序 学生部门学生信息数据组教务管理应用程序 教务部门 应用程序和数据的依赖关系课程信息数据组1.1.2 数据管理技术的产生和发展（2）文件系统阶段 ）产生的背景（20世纪50年代末--60年代中） 产生的背景（20世纪50年代末--60年代中） 世纪50年代末--60年代中 应用需求：科学计算、 应用需求：科学计算、管理 硬件水平：磁盘、 硬件水平：磁盘、磁鼓 软件水平： 软件水平：操作系统和文件系统 特点:数据可以长期保存；数据由文件系统管理； 特点:数据可以长期保存；数据由文件系统管理； 数据冗余度较大；程序对数据依赖性较强； 数据冗余度较大；程序对数据依赖性较强；文件系统阶段(续 文件系统阶段 续)人事管理应用程序人事部门教师数据文件学生管理应用程序学生部门文件系 统学生数据文件教务管理应用程序教务部门课程数据文件文件系统应用程序和数据文件关系1.1.2 数据管理技术的产生和发展（3）、数据库系统阶段 ）、数据库系统阶段 ）、 产生的背景（20世纪60年代末以来 世纪60年代末以来） 产生的背景（20世纪60年代末以来）应用背景 硬件背景 软件背景 大规模管理 大容量磁盘、 大容量磁盘、磁盘阵列 有数据库管理系统人事管理应用程序 人事部门 学生管理应用程序 学生部门 教务管理应用程序 教务部门 数据库管理系统 DBMS 学校 数据库数据库系统阶段（ 数据库系统阶段（续）数据结构化并与程序分离； 数据结构化并与程序分离； 并与程序分离 存储，高度共享； 数据集中 存储，高度共享； 数据冗余度小，具有数据一致性和完整性控制规则。
数据冗余度小，具有数据一致性和完整性控制规则。
字段名称 数据类型 字段宽度 JSBH 6 JSBH 文本 XM CSRQ XM 文本 8 103601 日期 CSRQ 李晓光 1960-5-1 8 XB 文本 1 103621 李敏 1970-1-12 ZC 文本 外 1 106723 赵丹茹 1945-12-3 ZZF 逻辑 存 1 105721 文本 BGDH 张大伟 1957-3-11 储 10 ZZDH 文本 器 10 YDDH 文本 15字段名 类型 宽度 小数位 说 明 F_BM 字符型 2 省市编码 F_MC 字符型 12 省市名称 字段名 类型 宽度 小数位 说 明 F_BM 字符型 2 省市编码 F_MC 字符型 12 省市名称说 明 教师编号 XB ZC ZZF BGDH ZZDH YDDH 教师姓名： 最多4个汉字 教师姓名 ： 最多 个汉字 1 3 出生日期 TRUE 8922331 5166123 130******** 性别： 表示男 表示女 性别 ： 1表示男 ， 2表示女 2 2 表示男， 8456721 5660304 138******** TRUE 职称： 助教， 讲师， 副教授， 教授， 职称 ： 1 助教 ， 2 讲师 ， 3 副教授 ， 4 教授 ， 5 博士导师 2 5 FALSE 8499213 130******** 在职否： 表示在职， 在职否 ： TRUE 表示在职 ， FALSE 表示退休 1 4 办公电话 TRUE 8426115 8499212 139******** 住宅电话 移动电话数据库系统的特点数据结构化， DBMS按照特定数据模型统一管 数据结构化，由DBMS按照特定数据模型统一管 理和控制 数据的共享性高， 数据的共享性高，冗余度小 数据独立性高 增强了安全性和完整性保护数据库系统特点(续 数据库系统特点 续)数据独立性高 物理独立性 用户的应用程序与数据库中数据相互独立。
用户的应用程序与数据库中数据相互独立。
当 数据的存储形式和组织方法改变时， 数据的存储形式和组织方法改变时，不影响数 据库的逻辑结构，从而不影响应用程序。
据库的逻辑结构，从而不影响应用程序 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， 独立的。
数据的逻辑结构改变了，用户程序不 用改变。
用改变 数据独立性由DBMS的二级映像功能来保证 数据独立性由DBMS的二级映像功能来保证 DBMS第1章 数据库系统概论1.1 数据管理技术的发展及各阶段的特点 . 1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构 .1、两大类数据模型 、信息模型）： ）：按用户的观点来对数据 概念模型 （信息模型）：按用户的观点来对数据 和信息建模， 和信息建模，不涉及信息在计算机中的表示和实 强调语义表达能力。
现，强调语义表达能力。
数据模型 按计算机系统的观点对数据建模， 按计算机系统的观点对数据建模，从信息世界到机 器世界的转换。
包括逻辑模型和物理模型 器世界的转换。
