第一章数据库概述

《数据库及其建立过程》教案第一章：数据库概述1.1 教学目标1. 了解数据库的定义、发展历程和基本概念。

2. 掌握数据库系统的组成部分及其功能。

3. 理解数据库的设计原则和应用场景。

1.2 教学内容1. 数据库的定义和发展历程。

2. 数据库系统的组成部分：数据库、数据库管理系统、数据库管理员、应用程序。

3. 数据库设计原则：数据独立性、数据一致性、数据完整性、数据安全性。

4. 数据库应用场景：企业信息化、电子商务、社交网络等。

1.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解数据库的基本概念和原理。

2. 案例分析法，分析实际应用场景。

3. 互动提问法，巩固学生对知识点的理解。

1.4 教学评估1. 课堂问答，检查学生对数据库基本概念的理解。

2. 课后作业，巩固学生对数据库系统的组成部分和设计原则的掌握。

第二章：数据模型2.1 教学目标1. 掌握数据模型的概念及其分类。

2. 了解常见的数据模型：层次模型、网状模型、关系模型、对象模型。

3. 掌握从概念模型到数据模型的转换方法。

2.2 教学内容1. 数据模型的定义和分类。

2. 层次模型、网状模型、关系模型、对象模型的特点和应用。

3. 概念模型到数据模型的转换方法：E-R图、属性列表等。

2.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解数据模型的基本概念和特点。

2. 案例分析法，分析不同数据模型的应用场景。

3. 互动提问法，引导学生思考数据模型的优缺点。

2.4 教学评估1. 课堂问答，检查学生对数据模型的理解和分类。

2. 课后作业，巩固学生对不同数据模型的特点和应用的掌握。

第三章：关系数据库3.1 教学目标1. 掌握关系数据库的基本概念。

2. 了解关系运算及其分类。

3. 掌握关系数据库的设计和查询语言SQL。

3.2 教学内容1. 关系数据库的定义、特点和分类。

2. 关系运算：选择、投影、连接。

3. 关系数据库的设计和查询语言SQL：创建表、插入数据、更新数据、删除数据、查询数据。

第一章数据库系统概述本章学习重点：1.数据库系统的三级模式结构2.数据模型中概念层模型（E-R）模型域逻辑层模型（关系模型）第一节数据库基本概念一、数据（Data）：是描述事物的符号记录，是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息包括数字、字母、文字、特殊字符组成的文本数据，也可以是图形、图像、动画、影像、声音、语言等多媒体数据。

例如，日常生活和工作中使用的客户档案记录、商品销售记录等都是数据二、数据库（Database,简称DB）1.定义：是长期储存在计算机中的有组织的、可共享的（大量）数据集合2.数据库中存储的数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点三、数据库管理系统（Data Management System,简称DBMS）数据库管理系统产生的时期是20世纪60年代后期DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库的故障恢复1.定义：是位于应用程序（用户）与操作系统之间的一层数据管理软件2.主要功能（1）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例如：表、视图、存储过程、触发器等（2）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例如：查询、插入、删除和修改（3）数据库的运行管理：保证数据的安全性（用户只能使用视图定义中的数据，而不能使用视图定义外的其它数据）、完整性（数据的正确性、有效性和相容性，防止错误的数据进入数据库）、多用户对数据的并发使用以及发生故障后的系统恢复（4）数据库的建立和维护功能：创建数据库及对数据库空间的维护、数据库的备份与恢复功能、数据库的重组织功能和性能监视、分析等数据库恢复采用的方法：建立检查点、建立副本、建立日志文件（5）数据组织、存储和管理功能例如：索引查找、顺序查找（6）其他功能：主要包括与其他软件的网络通信功能、不同数据库管理系统之间的数据传输以及相互访问功能等四、数据库系统（Database System,DBS）：是指在计算机中引入数据库技术之后的系统1.通常一个完整的数据库系统包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户2.数据库管理员（Database Administrator,DBA）：专门负责对数据库进行维护，并保证数据库正常、高效运行第二节数据管理技术的发展一、人工管理阶段（20世纪50年代中期以前）特点：1.数据不保存2.应用程序管理数据3.数据面向应用注意：记录内无结构，整体无结构二、文件系统阶段（20世纪50年代后期到60年代中期）缺陷：数据冗余、数据不一致、数据联系弱特点：1．数据的管理者：文件系统，数据可长期保存2．数据面向的对象：某一应用程序3．数据的共享程度：共享性差、冗余度大4．数据的结构化：记录内有结构，整体无结构5．数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序6．数据控制能力：应用程序自己控制三、数据库系统阶段（20世纪60年代后期以来）特点：1.数据集成2.数据共享性高3.数据冗余度小4.数据一致性5.数据独立性高6.实施统一管理与控制7.减少应用程序开发与维护的工作量第三节数据库系统的结构一、数据库系统的三级模式结构1.模式：也称为概念模式或逻辑模式，它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2.外模式：也称为子模式（Subschema）或用户模式，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DBMS提供子模式描述语言（Subschema DDL）来严格地定义子模式3.内模式：也称为存储模式（Storage Schema），它是对数据库中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形式4.三级模式结构的两层映像与数据独立性（1）外模式/模式映像（逻辑独立性）（2）模式/内模式映像（物理独立性）数据独立性：不会因为系统数据库存储（物理）结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序二、数据库系统的运行与应用结构1.客户/服务器（Client/Server,C/S）模式（需要下载）例如：QQ、桌面客户端游戏2.浏览器/服务器（Browser/Server,B/S）模式例如：网站、在线web游戏第四节数据模型一、数据特征与数据模型组成要素1.数据结构：描述的是系统的静态特性及数据对象的数据类型、内容、属性以及数据对象之间的联系2.数据操作：描述的是系统的动态特性，是对各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则3.数据约束：描述数据结构中数据间的语法和语义关联，包括相互制约与依存关系以及数据动态变化规则，以保证数据的正确性，有效性与相容性二、数据模型的分类1.概念层数据模型（1）信息世界中的基本概念A．实体（Entity）: 客观存在并可相互区别的事物称为实体，可以是具体的人、事、物或抽象的概念，B．属性（Attribute）：实体所具有的某种特性称为实体的属性，一个实体可以由多个属性来描述C．码或键（Key）：唯一标识实体的属性集称为码D．域（Domain）：属性的取值范围称为该属性的域E．实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型F．实体集（Entity Set）：同型实体的集合称为实体集G．联系（Relationship）：现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系实体型间联系：★一对多1：N★一对一1：1★多对多N：M（2）概念模型的表示方法概念模型：用来描述现实世界的事物，与具体的计算机系统无关表达用户需求观点的数据全局逻辑结构的模型最典型的概念模型是实体联系（E-R）2.逻辑层数据模型（1）层次模型（2）网状模型（3）关系模型（4）面向对象模型在面向对象技术中，相同元素的有序集合，并且允许有重复的元素的复合数据类型是列表类型3.物理层数据模型：也称为数据的物理模型（Physical Model），其描述数据在存储介质上的组织结构，是逻辑模型的物理实现，即每一种逻辑模型在实现时都有与其相对应的物理模型逻辑模型是从数据库实现的观点出发，对数据建模第二章关系数据库本章学习重点：1.关系数据库的相关概念2.关系规范化理论，各个范式之间的转化关系第一节关系数据库概述系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd1.1970年提出关系数据模型2. E.F.Codd在1970年发表了论文《Communication of the ACM》3.之后，提出了关系代数和关系演算的概念4.1972年提出了关系的第一、第二、第三范式5.1974年提出了关系的BC范式关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统典型实验系统：System R、University INGRES典型商用系统：ORACLE（占有率最高）、SYBASE、INFORMIX、IBM DB2课程中使用的是MySQL第二节关系数据模型一、关系数据结构关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构，即关系基本术语：1.表（Table）：表，也称为关系，是一个二维的数据结构，它由表名构成表的各个列（如学号、姓名等）及若干行数据（各个学生的具体信息）组成。

中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理根据你提供的信息，我整理了《中等职业教材数据库应用基础(第三版)》第一章的笔记如下：第一章：数据库基础知识1. 数据库概述- 数据库是一种组织和管理数据的系统，可以按照特定的结构和方式存储、检索和处理数据。

- 数据库管理系统（DBMS）是管理和操作数据库的软件。

2. 数据库的组成要素- 数据库的组成要素包括数据、数据库模型、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员和数据库应用程序。

3. 数据库模型- 数据库模型是描述和定义数据、数据结构、数据关系、数据操作和数据约束的方式。

- 常见的数据库模型包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和面向文档模型。

4. 关系模型- 关系模型是最常用的数据库模型，采用表的形式表示数据，表之间通过关系建立联系。

- 表由行和列组成，每行表示一个记录，每列表示记录的一个属性。

5. 数据库管理系统（DBMS）- DBMS是管理和操作数据库的软件，提供数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）和数据查询语言（DQL）等功能。

- 常见的DBMS包括Oracle、MySQL、SQL Server等。

6. 数据库管理员- 数据库管理员负责数据库的设计、安装、配置、维护和管理等工作。

- 数据库管理员还负责数据库的备份和恢复、性能优化和安全管理等工作。

7. 数据库应用程序- 数据库应用程序是使用数据库存储和处理数据的应用软件。

- 数据库应用程序可以通过编程语言（如Java、C#）或者数据库查询语言（如SQL）进行开发。

8. 数据库的基本操作- 数据库的基本操作包括创建数据库、创建表、插入数据、查询数据、更新数据和删除数据等操作。

上述内容是第一章《数据库基础知识》的笔记整理，主要介绍了数据库的概述、组成要素、模型、数据库管理系统、数据库管理员、数据库应用程序以及数据库的基本操作等相关知识点。

希望对你有帮助！。

第一章、数据库系统概述(笔记）一、数据库基本概述1数据的概念数据是用来描述事物符号的记录，是指使用物理符号记录下来的，可以鉴别的信息。

2. 数据类型(1) 文本数据:数字/字母/特殊符号/汉字(2) 多媒体数据:视频/音频/图像3. 信息概念(1) 信息是对数据进行加工后获取到的内容，信息是有价值的，数据是杂乱无章的。

4. 数据库概念(1) 数据库的存储的数据的特点：永久存储、有组织的、可共享的。

5. 数据库管理系统概念(1) 专门用来建立和管理数据的一套软件，介于系统软件和应用软件之间的。

(2) 数据管理系统的功能:①数据操纵(DML)：对数据的增删改查②数据定义语言(DDL)：使用数据定义语言用来创建表格、索引，还可修改、删除数据对象。

③数据的运行管理功能:在数据库运行的过程中确保数据库的安全性、完整性和并发控制以及故障恢复。

④数据库的创建和维护功能：创建数据库、管理数据库的存储空间、备份和恢复、监控数据库的性能。

⑤数据的组织、存储和管理：⑥其它功能：6. 数据库系统的概念(DBS)(1) 计算机中引入数据库技术之后的系统，它的范围很大，包括：数据库、数据库管理员、数据库系统、用户、应用程序。

(2)二、数据库技术的发展数据库技术的发展分为三个阶段：1. 人工管理阶段：(1) 数据不保存(2) 应用程序管理数据(3) 面向应用、没有独立性和共享性2. 文件系统阶段(1) 实现了数据逻辑结构和物理结构的分离，实现了数据的物理独立性。

(2) 实现了数据可长期保存。

(3) 数据面向的特定的用户。

(4) 实现了文件级别的数据共享。

3. 数据库系统阶段开始出现了数据库管理系统，由于在文件系统阶段没有实现对数据统一的控制和管理，所以数据冗余度大，共享性差、独立性差。

(1) 数据集成：数据集成是对数据库管理的主要目的，降低数据的冗余度，提高数据的共享性。

(2) 数据共享好(3) 数据冗余度底(4) 数据的一致性(5) 数据独立性：包含物理独立性和逻辑独立性。

第一章概述二、填空题：1、DBMS是指，它是位于和之间的一层管理软件。

2、数据库管理系统的主要功能有、、数据库的运行管理以及数据库的建立和维护等四个方面。

3、数据库语言包括、两大部分，前者负责描述和定义数据库的各种特性，后者说明对数据进行的各种操作。

4、数据独立性又可分为和。

5、数据模型是由、和三部分组成。

6、是对数据库系统的静态特性的描述，是对数据库系统的动态特性的描述。

7、层次数据模型中，只有一个结点无父结点，它被称为。

8、数据库体系结构按照、和三级结构进行组织。

9、独立于计算机系统，只用于描述某个特定组织所关心的信息结构模型，称为；直接面向数据库的逻辑结构的模型称为。

10、实体之间的联系可抽象为三类，它们是、_______________、和。

11、数据冗余可能导致的问题有：和。

12、经过处理和加工提炼而用于决策或其他应用活动的数据称为。

13、数据库管理技术经历了人工处理阶段、和三个发展阶段。

14、在文件系统阶段，数据管理的四个主要缺陷是、、和数据之间联系较弱。

15、数据库系统提供的数据控制功能主要包括、和用户完整性控制。

16、根据不同的数据模型，数据库管理系统可以分为层次型、、和面向对象型。

17、两个不同实体集的实体联系有、和三种联系。

18、在E-R模型中，用表示实体型；用表示联系类型；用表示实体型和联系型的联系。

19、用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为；用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为；用二维表格表示实体类型及实体间联系的数据模型称为。

20、关系模型是由一个或多个组成的集合。

21、数据库管理系统在数据库的三级模式之间提供了和两层映像功能，保证了数据库系统具有较高的数据独立性。

22、在数据库的三级模式结构中，单个用户使用的数据视图的描述，称为；全局数据视图的描述，称为；内视图的描述，称为。

23、数据独立性分成独立性和独立性两级。

24、是指数据库的物理结构改变时，尽量不影响整体逻辑结构、用户的逻辑结构以及应用程序。

第1章数据库概述数据库技术是数据管理的技术，是计算机应用从科学计算进入数据处理的一个划时代的转折。

近年来数据库技术发展迅速，各种应用领域对数据管理的需求越来越多，各种信息系统都离不开数据库的支持。

因此，数据库已成为信息社会的重要基础设施。

数据库技术是一门综合性的软件技术，是使用计算机进行各种信息管理的必备知识。

数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据，是当代计算机科学的重要组成部分。

本章主要介绍数据库技术的基本概述，包括数据库的发展历史、概念描述以及体系结构介绍，是数据库知识中最基本的部分。

1.1 数据库系统基本概述数据库系统应用示例1.航空售票系统（最早使用数据库技术）●包括信息：座位预定信息：座位分配、座位确认、餐饮选择航班信息：航班号、飞机型号、机组号、起飞地、目的地、起飞时间、到达时间、飞行状态等机票信息：票价、折扣、有无等●主要功能：查询在某一段时间内从某个指定城市到另个指定城市的航班、是否有可以选择的座位、是否有其他飞机型号、飞机票价、是否折扣等信息更新乘客登记航班、分配座位、选择餐饮等●任何时候都有许多航空售票代理商访问这些数据、避免卖同一座位。

●通过这些数据，可以统计出经常坐某一航班的乘客信息，并为这些乘客提供优惠●系统特点：数据庞大，人工不能提供及时、准确服务2.超市管理系统●包括信息：商品信息：品名、规格、产地、类别、单位、单价等供应商信息：供应商名、地址、联系人、住址、电话等销售信息：商品、数量、单价、金额、销售日期、收款人、折扣等收款人信息：姓名、小组、性别、年龄、电话、地址、身份证等●主要功能：查询：某类商品信息、供应商信息、某类商品销售情况、畅销商品、商品销售金额等更新：登记商品信息、供应商信息等●对存储有上万种商品的超市，每天有数百万销售记录，信息统计量大、人工操作不准确3.图书管理系统●包括信息：图书信息：书号、书名、作者姓名、出版日期、类型、页数、价格、出版商名称等作者信息：姓名、身份证号、性别、出生日期、学历、住址、电话等出版社信息：名称、地址、社长、成立日期等读者信息：姓名、借书号、书名、借书日期、借书数量等1.1.1 数据库技术的发展历史从数据管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

数据库管理的基础知识和技巧第一章：数据库管理概述数据库管理是指管理和维护数据库系统的各种操作和任务的过程。

它包括数据库设计、数据库安装、数据备份与恢复、性能优化等方面的工作。

数据库管理旨在确保数据库系统的高效运行和数据的完整性、一致性和安全性。

第二章：数据库设计数据库设计是数据库管理的第一步，它涉及到对数据的组织、存储结构、数据关系的建立和优化等问题。

在数据库设计中，需要分析需求，选择适当的数据模型（如关系型模型、面向对象模型等），设计数据表结构、建立关系和定义约束等。

第三章：数据库安装数据库管理的另一个重要方面是数据库的安装。

在数据库安装中，需要选择适用的数据库系统（如MySQL、Oracle等），按照相应的安装指南进行安装和配置。

安装过程中需要设置数据库的参数、权限，确保数据库可以正常运行。

第四章：数据备份与恢复数据备份与恢复是数据库管理中必不可少的环节。

通过合理的数据备份策略，可以保证在数据库发生故障、数据丢失或被破坏时能够快速进行数据恢复。

常用的数据备份方法包括完全备份、增量备份和差异备份等，通过定期备份数据库，可以最大程度地减少数据损失。

第五章：性能优化性能优化是数据库管理的重要任务之一。

通过合理的性能优化策略，可以提高数据库系统的响应速度和并发处理能力。

性能优化的方法包括索引优化、查询优化、服务器参数调整、数据分区等。

通过对数据库的监控和调优，可以减少系统崩溃和性能瓶颈等问题的发生。

第六章：安全管理安全管理是数据库管理不可忽视的方面。

数据库系统存储着重要的数据，对数据的安全性进行保护至关重要。

在安全管理中，可以采取加密、访问控制、审计等手段来确保数据库的安全。

此外，定期更新数据库系统补丁和加强数据库系统的防火墙等措施也是安全管理的一部分。

第七章：故障排除与监控数据库管理还包括故障排除与监控。

通过监控数据库的运行状态，可以及时发现和解决潜在的故障。

故障排除和监控可以通过日志查看、性能监控工具、系统报警等方法进行。