第4章数据库的建立与管理
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第4章数据库和数据仓库4.1本章知识框架与学习要求数据库技术是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支。
它已经成为先进信息技术的重要组成部分,是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。
数据库已经成为人们存储数据、管理信息、共享资源的最先进最常用的技术。
认识和掌握有关的数据库技术对学好本课程具有重要作用。
本章主要介绍了数据库技术的相关概念包括数据的组织层次、数据模型、信息模型、关系规范化等,以及数据库的设计方法,数据库仓库和数据挖掘的概念。
4.1.1 知识框架与学习要求一、数据的描述与组织(掌握)(一)三个世界1.现实世界2.信息世界3.计算机世界(二)数据组织的层次1.数据项(字段)2.记录3.数据文件4.数据库二、数据库管理技术(一)数据管理的发展(了解)1.简单应用阶段2.文件系统阶段3.数据库系统阶段(二)数据库管理系统(掌握)1.数据库系统(DBS)2.数据库管理系统(DBMS)(1)数据库的定义功能(2)数据库的操作功能(3)数据库的保护功能(4)数据库的维护功能(5)数据的存储管理三、数据模型(掌握)(一)信息模型(概念模型)1.信息模型的要素2.两个实体集之间联系的分类3.实体联系模型(E-R模型)(二)数据模型1.数据模型的三要素2.数据模型与信息模型的关系3.三种主要的数据模型(1)层次模型(Hierarchical Model)(2)网状模型(Network Model)(3)关系模型(Relational Model)(三)概念模型向关系模型的转换(四)关系的规范化1.第一范式(1NF)2.第二范式(2NF)3.第三范式(3NF)五、数据库设计(掌握)(一)数据库设计方法简述(二)数据库设计步骤六、数据仓库和数据挖掘(了解)(一)数据仓库1.数据仓库的概念2.数据仓库和数据库的区别3.数据仓库的特性4.数据仓库的基本结构5.数据仓库工具的组成(二)数据挖掘1.数据挖掘的概念2.数据仓库与数据挖掘的关系4.1.2 学习重点本章重点掌握以下几方面的内容:1.三个世界即现实世界、信息世界、计算机世界的特点及区别与联系;2.人工管理阶段、文件系统阶段及数据库系统阶段应用程序与数据关系的区别;3.数据库管理系统功能4.信息(概念)模型的要素、E-R模型的绘制方法;5.数据模型的三要素、数据模型与信息模型的关系、关系模型;6.概念模型向关系模型的转换;7.数据库设计方法和步骤4.2 教材习题与解答4.2.1 习题一、名词解释1.数据库2.记录3.DBMS4.DBS5.概念模式6.数据模型7.概念模型8.键或码9.数据操作10.1NF 11. 2NF 12.3NF 13.关系14.关系模式15.数据仓库16.数据挖掘二、简答题1. 数据库系统组织数据的特点是什么?2. 数据库系统与文件系统的区别是什么?3. 数据管理经历了哪几个阶段?各个阶段的特点是什么?4. 数据模型的三要素是什么?5. 数据库管理系统的主要功能是什么?6. 信息模型的要素有哪些?7. 试述概念模式在数据库中的重要地位。
第1章绪论1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答:( l )数据( Data ) :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、正文等。
数据与其语义就是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念就是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算,处理的数据就是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储与处理的对象十分广泛,表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义就是不可分的。
500这个数字可以表示一件物品的价格就是 500元,也可以表示一个学术会议参加的人数有 500人,还可以表示一袋奶粉重 500克。
( 2 )数据库( DataBase ,简称 DB ) :数据库就是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述与储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性与易扩展性,并可为各种用户共享。
( 3 )数据库系统( DataBas。
Sytem ,简称 DBS ) :数据库系统就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。
解析数据库系统与数据库就是两个概念。
数据库系统就是一个人一机系统,数据库就是数据库系统的一个组成部分。
但就是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”与“数据库”,不要引起混淆。
( 4 )数据库管理系统( DataBase Management sytem ,简称 DBMs ) :数据库管理系统就是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织与存储数据、高效地获取与维护数据。
DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立与维护功能。
解析 DBMS就是一个大型的复杂的软件系统,就是计算机中的基础软件。
目前,专门研制 DBMS的厂商及其研制的 DBMS产品很多。
数据库系统概论复习资料:第一章:一选择题:1.在数据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。
在这几个阶段中,数据独立性最高的是阶段。
A.数据库系统 B.文件系统 C.人工管理 D.数据项管理答案:A2.数据库的概念模型独立于。
A.具体的机器和DBMS B.E-R图 C.信息世界 D.现实世界答案:A3.数据库的基本特点是。
A.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余大,易移植 (4)统一管理和控制B.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制C.(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据互换性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制D.(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据冗余小,易扩充 (4)统一管理和控制答案:B4. 是存储在计算机内有结构的数据的集合。
A.数据库系统 B.数据库 C.数据库管理系统 D.数据结构答案:B5.数据库中存储的是。
A.数据 B.数据模型 C.数据以及数据之间的联系 D.信息答案:C6. 数据库中,数据的物理独立性是指。
A.数据库与数据库管理系统的相互独立 B.用户程序与DBMS的相互独立C.用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的 D.应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立答案:C7. .数据库的特点之一是数据的共享,严格地讲,这里的数据共享是指。
A.同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 B.多个用户、同一种语言共享数据C.多个用户共享一个数据文件D.多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合答案:D8.据库系统的核心是。
A.数据库B.数据库管理系统C.数据模型D.软件工具答案:B9. 下述关于数据库系统的正确叙述是。
A.数据库系统减少了数据冗余 B.数据库系统避免了一切冗余 C.数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致D.数据库系统比文件系统能管理更多的数据答案:A10. 数将数据库的结构划分成多个层次,是为了提高数据库的①和②。
第2章数据库的创建与管理【学习目标】本章将要学习SQL Server 2005数据库的物理文件、逻辑文件、事务日志、文件组、数据库的物理空间和数据库状态等基本概念。
学会使用SSMS和T-SQL语句创建与管理数据库。
本章的学习要点包括如下几点:(1)SQL Server2005简介(2)创建数据库(3)管理数据库【学习导航】数据库是表、视图、索引、存储过程、触发器等数据库对象的集合,是数据库管理系统的核心内容。
应用SQL Server 2005进行数据管理之前,首先要创建数据库。
本章的主要内容及其在SQL Server2005数据库管理系统中的位置如图2-1所示。
SQL Server 数据库简介SQL Server 2005是关系数据库,它是按照二维表结构方式组织的数据集合,每个SQL Server 都包含了两种类型的数据库,系统数据库和用户数据库。
系统数据库存储的是有关SQL Server 系统本身的相关信息,SQL Server通过系统数据库来操作和管理系统。
用户数据库由用户来建立和管理,SQL Server中可以包含一个或多个用户数据库。
不能在master数据库中创建任何用户对象(例如表、视图、存储过程或触发器)。
master数据库包含SQL Server实例使用的系统级信息(例如登录选项和配置选项设置)。
2.1.1 课堂案例1—数据库文件的分类【案例学习目标】掌握Books数据库中数据库文件的类型。
【案例知识要点】数据文件、文件组、事务日志文件。
【案例完成步骤】(1)启动“SQL Server Management Studio”。
(2)在“对象资源管理器”中展开【数据库】结点,查看到其中有一个名为Books的数据库,如图2-2所示。
图2-2 Books数据库(3)找到SQL Server的安装路径(如:C:\Program Files\Microsoft SQL Server),依次打开“MSSQL.3”、“MSSQL”、“Data”文件夹,其中的“books.mdf”和“books_log.ldf”即为Books 数据库对应的数据文件和日志文件,如图2-3所示。
数据库第4章数据库概念模型在当今数字化的时代,数据库成为了信息存储和管理的核心工具。
而在深入了解数据库的构建和运作之前,我们首先需要掌握数据库概念模型这一重要的知识领域。
数据库概念模型是对现实世界中各种事物及其之间关系的一种抽象描述。
它的主要目的是帮助我们理解和定义数据库中需要存储和处理的信息。
在数据库概念模型中,最常见的表示方法是实体联系模型(ER 模型)。
实体可以理解为具有独立存在意义的事物,比如一个学生、一本书、一家公司。
而联系则反映了这些实体之间的关系,比如学生与课程之间的选课关系,公司与员工之间的雇佣关系。
为了更清晰地描述实体和联系,我们需要为它们赋予属性。
属性就是实体或联系所具有的特性。
以学生这个实体为例,可能的属性包括学号、姓名、年龄、性别等。
在构建数据库概念模型时,准确识别实体和联系至关重要。
这需要我们对业务需求有深入的理解。
比如在一个在线购物系统中,顾客、商品、订单就是重要的实体,而顾客与订单之间的下单关系,商品与订单之间的包含关系就是关键的联系。
概念模型的建立并非一蹴而就,而是一个反复的过程。
我们可能会在最初的设计中遗漏一些重要的元素,或者对某些关系的理解不够准确。
这时候就需要不断地进行审查和修正,以确保模型能够准确地反映现实世界的情况。
在实际操作中,我们通常会使用一些图形化的工具来绘制概念模型。
这样可以更直观地展示实体、联系和属性之间的关系。
比如,使用矩形表示实体,菱形表示联系,椭圆表示属性,并通过线条将它们连接起来。
数据库概念模型的质量直接影响到后续数据库设计和实现的效果。
一个良好的概念模型应该具有清晰性、准确性和完整性。
清晰性意味着模型的结构和关系易于理解;准确性要求模型能够真实地反映业务场景;完整性则确保了没有重要的信息被遗漏。
当我们完成了概念模型的构建后,就可以将其转换为逻辑模型。
逻辑模型更加接近数据库的实际实现,会涉及到具体的数据结构和关系的定义。
另外,数据库概念模型的设计也需要考虑到未来的扩展性。
数据库第4章数据库概念模型在当今数字化的时代,数据库成为了信息存储和管理的核心工具。
而数据库概念模型则是数据库设计中的重要环节,它为数据库的构建提供了清晰的蓝图和坚实的基础。
什么是数据库概念模型呢?简单来说,它是对现实世界中数据的一种抽象描述,用于捕捉业务领域中的关键概念、实体以及它们之间的关系。
在数据库概念模型中,最基本的元素是实体。
实体可以理解为具有独立存在意义的事物,比如一个学生、一本书、一家公司等。
每个实体都有自己的属性,这些属性描述了实体的特征。
例如,学生实体可能具有姓名、学号、年龄等属性。
实体之间存在着各种关系。
常见的关系有一对一、一对多和多对多。
一对一关系比较好理解,比如一个人对应一个身份证号码。
一对多关系也很常见,比如一个班级可以有多个学生,但一个学生只能属于一个班级。
多对多关系稍微复杂一些,比如一个学生可以选择多门课程,一门课程也可以被多个学生选择。
通过建立准确的数据库概念模型,可以有效地避免数据冗余和不一致性。
想象一下,如果没有清晰的概念模型,可能会出现同一个学生的信息在不同的地方被重复记录,而且还可能存在不一致的情况,这将给数据的管理和使用带来极大的混乱。
在构建数据库概念模型时,通常会使用一些工具和技术。
其中,ER 图(EntityRelationship Diagram,实体关系图)是最为常用的一种。
ER 图用矩形表示实体,用菱形表示关系,用椭圆形表示实体的属性,并用连线表示实体之间的关系。
通过 ER 图,我们可以直观地看到数据库中各个元素之间的关系,从而更好地理解和设计数据库。
比如说,我们要为一个学校的管理系统设计数据库概念模型。
首先,我们确定了几个主要的实体,如学生、教师、课程、班级。
学生实体具有学号、姓名、性别、年龄等属性;教师实体具有教师编号、姓名、职称等属性;课程实体具有课程编号、课程名称、学分等属性;班级实体具有班级编号、班级名称等属性。
然后,分析这些实体之间的关系。
第四章数据库与数据管理技术随着计算机和网络等信息技术在医药学领域深度应用,极大地推动了数据库技术在医药学领域的广泛应用。
尤其国家对公共卫生信息化和医疗改革的大力度建设投入,医院及其他医疗机构已经建立起数目众多的医院电子病历数据库、药品数据库、疾病数据库、新药数据库、生物数据库、医药文献数据库等具有医药特色数据库。
这些数据库支撑着数字化和网络化环境下的医学信息系统运作,是大型的网络数据库。
本章将以SQL Server 2008数据库管理系统为背景,介绍有关数据库的应用知识。
4.1 数据库基础知识人类的日常生活和社会生产每时每刻都产生大量的数据,数据已经成为一种需要被管理和加工的非常重要的资源。
如何科学地收集、整理、存储、加工和传输数据是人们长期以来十分关注的问题。
医药领域存在着大量的数据和数据处理的需求,因而数据库技术也成为了医药学领域专业学生必须了解和掌握的知识。
4.1.1海量数据与数据库系统在信息时代人们的生活和工作与信息密切相关。
数据作为信息社会的产物,大量地充塞人们的生活空间,网络银行、网上购物、电子政务、电子图书馆、医院看病等等,比比皆是数字的海洋,例如:一个医院一天的影像信息数据量为80GB ,一年约为30TB。
全球数字数据量每两年就翻一番,据2011年的统计,数据量达到了里程碑式的1.8万亿个G字节。
面对如此海量的数据,如何高效存储和管理数据是人们面临的挑战。
数据库技术产生于20世纪60年代末70年代初,是一种计算机辅助管理数据的方法,它研究如何科学地组织和存储数据,如何高效地获取和处理数据。
伴随计算机网络技术的发展、人们对数据的认识和使用需求,数据库技术从单机处理发展到联网处理,从集中式发展到分布式或到客户机/服务器处理,直到并行处理。
数据库(DataBase,简称DB):可以理解为存放数据的仓库。
它是长期储存在计算机外部存储设备上的一组相关数据的集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、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。