1第一章数据库系统概述

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。

第一章数据库系统概述1．数据是信息的载体，信息是数据的 D 。

A．符号化表示 B．抽象C．载体 D．内涵2．存储在计算机外部存储器上的有结构的数据集合称为 D 。

A．数据结构 B．数据库管理系统C．数据库系统 D．数据库3．数据库是在计算机中按照一定的数据模型组织、存储和应用的 D 的集合。

A．文件 B．命令C．程序 D．数据4．数据处理的中心问题是 D 。

A．数据分析 B．数据采集C．信息管理 D．数据管理5．数据库管理系统能对数据进行 C 的三种处理并完成各种特定信息加工任务。

A．搜集、定义、保存 B．定义、综合、保存C．定义、操作、控制 D．综合、保存、统计6．数据库管理系统（DBMS）是数据库系统中用来 D 的软件系统。

A．建立数据库 B．描述数据库C．保护数据库 D．管理数据库7．下面关于数据库概念的叙述中， A 是正确的。

A．由于共享数据不必重复存储，可以减少数据的冗余度B．数据库中数据不可被共享C．利用数据库存储数据，可以避免所有的数据重复D．计算机关机后，数据库存储在RAM存储器中8．数据库系统的特点是 A 、数据独立、减少数据冗余度、避免数据不一致和加强数据保护。

A．数据共享 B．数据存储C．数据应用 D．数据保密9．数据库系统的数据独立性包括 C 。

A．数据物理独立性 B．应用和设计独立C．数据物理独立性和逻辑独立性 D．数据程序彼此独立10．数据库系统的核心是 A 。

A．数据库管理系统 B．操作系统C．编译系统 D．数据库11．数据库系统由 D 五部分组成。

A．硬件系统、数据库、用户、应用软件、外设B．硬件系统、数据库、维护和管理人员、应用软件、外设C．硬件系统、数据库、DBMS、维护和管理人员、程序D．硬件、操作系统、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统和用户12．DB（数据库）、DBS（数据库系统）、DBMS（数据库管理系统）三者之间的关系是 A 。

A．DBS包括DB和DBMS B．DBMS包括DB和DBSC．DB包括DBS和DBMS D．DBS等于DB等于DBMS13．数据库管理系统的工作不包括 C 。

2．模式／内模式映象
模式／内模式映象定义了数据全局逻辑 结构与存储结构之间的对应关系。例如， 说明逻辑记录和字段在内部是如何表示 的
数据库中模式／内模式映象是唯一的
该映象定义通常包含在模式描述中
模式／内模式映象的用途
保证数据的物理独立性
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另 一种存储结构），数据库管理员修改模式／ 内模式映象，使模式保持不变
1、信息（information）
定义：关于现实世界事物的存在方式或 运动状态反映的综合。
特点：
客观存在 可以感知 可存储、加工、传递和再生
2、数据(Data)
数据(Data)是数据库中存储的基本对 象
数据的定义
描述事物的符号记录
数据的种类
文字、图形、图像、声音
认 识 抽
象
把概念模型转换为某一 DBMS支持的数据模型
信息世界 机器世界
数据模型(续)
客观对象的抽象过程---两步抽象
现实世界中的客观对象抽象为概念模型；
把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。
概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层 次。
数据模型(续)
数据模型分成两个不同的层次 (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来 对数据和信息建模。 (2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系 模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。
例：实体－“明星” （950231，刘德华，Andy，香港，27-9-1961，
天秤座，牛，174 cm， 68 kg，AB）
(4) 主键（Key）
唯一标识实体的属性集称为码，又称主键，或 关键字。
(5) 联系（Relationship）

第 1 章数据库系统概论1.1复习纲要本章介绍的主要内容：·数据管理技术的发展·数据模型·数据库系统结构1.1.1 数据管理技术的发展从20世纪50年代中期开始，数据管理技术大致经历了三个发展阶段：人工管理阶段、文件系统管理阶段和数据库系统管理阶段。

1. 人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要从事计算工作，计算机处理的数据由程序员考虑与安排。

这一阶段的主要特点是：数据不长期保存；数据与程序不具有独立性；系统中没有对数据进行管理的软件。

2. 文件系统管理阶段20世纪50年代后期到60年代中后期，计算机系统中由文件系统管理数据。

其主要特点：数据以文件的形式可长期存储在磁盘上，供相应的程序多次存取；数据文件可脱离程序而独立存在，使得数据与程序之间具有设备独立性。

如果数据文件结构发生变化时，则对应的操作程序必须修改。

即文件系统管理文件缺乏数据独立性，并且数据冗余度大。

数据之间联系弱，无法实施数据统一管理标准。

这些都是文件系统管理的主要缺陷。

3.数据库系统管理阶段70年代初开始，计算机采用数据库管理系统管理大量数据，使计算机广泛应用于数据处理。

数据库系统管理数据的主要特点：·采用数据模型组织和管理数据，不仅有效地描述了数据本身的特性，而且描述了之间的联系。

·具有较高的数据独立性。

即数据格式、大小等发生了改变，使得应用程序不受影响。

·数据共享程度更高，冗余度比较小。

·由DBMS软件提供了对数据统一控制功能，如安全性控制、完整性控制、并发控制和恢复功能。

·由DBMS软件提供了用户方便使用的接口。

数据库系统管理数据是目前计算机管理数据的高级阶段，数据库技术已成为计算机领域中最重要的技术之一。

1.1.2 数据模型数据模型是构建数据库结构的基础，在构建时要经历从概念模型设计到DB逻辑模型和物理模型转换过程。

因此，数据模型可分为两类共4种，两类为概念模型和结构模型，其中结构模型又分为外部模型、逻辑模型和内部模型三种。

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。

答案仅供参考第一章数据库系统概述选择题B、B、A简答题1.请简述数据,数据库,数据库管理系统,数据库系统的概念。

P27数据是描述事物的记录符号，是指用物理符号记录下来的，可以鉴别的信息。

数据库即存储数据的仓库，严格意义上是指长期存储在计算机中的有组织的、可共享的数据集合。

数据库管理系统是专门用于建立和管理数据库的一套软件，介于应用程序和操作系统之间。

数据库系统是指在计算机中引入数据库技术之后的系统，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.请简述早数据库管理技术中，与人工管理、文件系统相比，数据库系统的优点。

数据共享性高数据冗余小易于保证数据一致性数据独立性高可以实施统一管理与控制减少了应用程序开发与维护的工作量3.请简述数据库系统的三级模式和两层映像的含义。

P31答：数据库的三级模式是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级工程的，对应了数据的三级抽象。

两层映像是指三级模式之间的映像关系，即外模式/模式映像和模式/内模式映像。

4.请简述关系模型与网状模型、层次模型的区别。

P35使用二维表结构表示实体及实体间的联系建立在严格的数学概念的基础上概念单一，统一用关系表示实体和实体之间的联系，数据结构简单清晰，用户易懂易用存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。

第二章关系数据库选择题C、C、D简答题1.请简述关系数据库的基本特征。

P48答：关系数据库的基本特征是使用关系数据模型组织数据。

2.请简述什么是参照完整性约束。

P55答：参照完整性约束是指：若属性或属性组F是基本关系R的外码，与基本关系S的主码K 相对应，则对于R中每个元组在F上的取值只允许有两种可能，要么是空值，要么与S中某个元组的主码值对应。

3.请简述关系规范化过程。

答：对于存在数据冗余、插入异常、删除异常问题的关系模式，应采取将一个关系模式分解为多个关系模式的方法进行处理。

一个低一级范式的关系模式，通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式，这就是所谓的规范化过程。

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。

确定实体集的关键字：用下划线在属性上标明关键字 的属性集合
确定联系的类型：在无向边上注明
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数据库应用——电子商务
2024年5月5日
数据模型：逻辑数据模型
逻辑模型三要素
数据结构：描述数据的静态特征 数据操作：描述数据的动态特征 数据的约束条件：描述完整性规则
层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型 有且仅有一个节点无父节点，即树根 根节点以外的其他节点有且仅有一个父节点 典型系统：IBM公司的IMS（Information Management System）系统
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2024年5月5日
第三节：数据库的系统结构
视图抽象和外模式 概念抽象和模式 物理抽象和内模式 数据独立性
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2024年5月5日
数据库的系统结构：视图抽象和外模式
现实世界中的信息按照不同用户（应用）的观 点抽象为多个逻辑数据结构。每个逻辑数据结
现实体间的联系 关系模型中的基本概念：元组、属性、域、主键、关系名、关系模式 关系模型的优点：
可以简单、灵活地表达各种实体及其之间的联系 用户界面好，易用性佳 支持数据库重构 具有严密的数学基础和操作的代数性质 具有较高的数据独立性
关系模型的不足：
运行效率不够高 不直接支持层次结构
信息是经过处理、加工提炼而用于决策制 定或其他应用活动的数据。
数据是信息的载体，信息是数据处理过程 的结果。
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2024年5月5日
数据库的基本概念：数据库
数据库是相互关联的数据集合：
具有逻辑关系和明确意义的数据集合 针对明确的应用目标而设计、建立和加载 表示现实世界的某些方面 具有较小的数据冗余，可供多个用户共享 具有较高的数据独立性 具有安全控制机制

第1章 数据库系统概述数据库系统应用Data Base System Application张建国哈工大计算机科学与技术学院第1章 数据库系统概述2008-9-212第1章 数据库系统概述本章主要内容数据库技术产生的背景(了解) 数据、数据库、数据库管理系统与数据库系统(掌握) 数据管理技术的发展(了解) 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 数据库系统的特点(掌握) 常见的数据库产品(了解)第1章 数据库系统概述1.1 绪论数据库技术产生的背景 随着计算机技术的发展,数据处理和数据管理在计算机应用 中所占比例越来越大,几乎所有规模较大的数据处理活动都 涉及到大量的数据,于是如何妥善地保存数据、科学地管理 数据、高效率地使用数据,便成为数据处理活动中的一个重 要问题. 20世纪50-60年代,人们常采用高级语言进行数据处理和数 据管理,但高级语言一般无法满足存储和处理大量的、关系 错综复杂的数据要求,于是在20世纪60 年代末数据库技术 便应运而生了. 现在,数据库技术已成为对大量数据进行组织和管理的重要技 术手段,也是信息化系统的基础.第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)1. 信息与数据 信息Information 信息是人类对于自然界的感知. 物质世界：物质与信息 物质存在⇒信息存在 物质变化⇒信息变化 信息的表现形式多种多样 文字、声音、图形、图像、动画、视频、气味等如何表示 信息？ 如何处理 信息？第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)数据Data 数据是信息的符号化表示.注意:信息和数 据的区别!在计算机中,数据是描述各种信息的符号记录. 数据的分类 数值型数据：数值 非数值型数据：文字、声音、图形、图像、动画、视频等 数据的语义 对数据记录的解释. 数据处理 对数据进入收集、存储、加工和传播等过程.第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)信息 指导社会活动 新信息 人数据 数据处理 新数据机信息与数据的关系第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)2. 数据库DB(Data Base) 长期存放在计算机存储介质中的有组织的、动态的、可共享的数 据集合. 3. 数据库管理系统DBMS(Data Base Management System) 组织、存储、维护和获取数据库中数据的软件系统,是介于数据库 用户和操作系统之间的数据管理软件. 4. 数据库系统DBS(Data Base System) 在计算机系统中引入数据库后的系统,包括： 数据库DB, 数据库管理系统DBMS, 各种开发工具 数据库应用系统, 计算机硬件及其他软件 数据库管理员DBA (Data Base Administrator), 用户第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)人或应 用程序用户 1用户 2DBMSDB用户 n数据库系统示意图第1章 数据库系统概述1.1 绪论(Cont.)图书馆系统： 书库 图书管理系统 读者 设施 数据库系统： 数据库 数据库管理系统 用户(应用) 计算机系统图书馆系统与数据库系统1.2数据管理技术的发展数据处理与数据管理数据处理：对各种数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和.数据管理：对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护的过程.数据管理是数据处理的核心.数据处理数据管理数据管理技术的三个阶段人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段1. 人工管理阶段需要：计算机主要用于科学计算.硬件：使用纸带、穿孔卡片等保存数据,无直接存取存储设备软件：无操作系统和数据管理软件.数据处理方式：批处理程序数据数据程序特点：数据在计算机中不保存;数据由应用程序管理;数据不能共享;数据与程序不具有独立性;基本上是一个程序对应一批数据.2. 文件系统阶段需要：数据量增大,联机处理增多.硬件：使用磁盘、磁鼓等直接存取存储设备.软件：操作系统及其文件管理软件.数据处理方式：批处理、联机实时处理特点：数据可以在计算机的文件中长期保存;由文件管理系统进行程序与文件中的数据之间的转换;文件形式多样化：顺序文件、直接文件、索引文件等;数据共享性差、冗余度大、无安全控制功能;数据容易出现不一致性;数据对程序依赖性强,数据结构由应用程序决定,编程难度大想想C 语言的文件!文件系统的数据存取程序1文件管理系统程序2程序n数据1数据m数据2…………3. 数据库系统阶段需要：数据管理需要越来越多、数据规模越来越大,多种应用、多种语言互相覆盖,共享要求越来越大.硬件：大容量硬盘；硬件价格下降.软件：软件系统更加成熟；价格上升,编制和维护成本增加.处理方式：联机实时处理,分布式处理.文件系统已无法满足要求,数据库系统应运而生.User A (SQL)User D (Java)User B (VC )User C (PB)DB数据库系统的特点数据面向整个组织数据结构化共享性高,冗余度低,可扩充性强程序与数据具有较高的独立性数据管理灵活方便易于被应用程序使用安全性和保密性好数据的算法相对较简单,但数据之间的关系复杂现在的信息系统一般都是建立在数据库系统之上的.1.3 数据库系统的特点一些重要的概念!(1) 数据结构化文件系统为某个特定应用服务;管理数据能力较差,一般只是将本程序需要的数据存放在数据文件中;只考虑数据本身,数据之间无联系.数据库系统从一个组织全部应用的角度,全面考虑并集成数据的结构;不仅能反映数据本身,而且还能反映数据之间的联系;数据之间的联系通过存取路径实现.例：一个简单的教学数据库系统的模式学生(学号,姓名,性别, 出生日期,党派,籍贯,系号)家庭成员(学号,姓名,性别,与本人关系,单位,职务)奖惩(学号,时间,类别,事由,级别)学历(学号,时间,学校,性质)系(系号,系名,地址,电话,系主任)课程(课号,课程名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,教师号,成绩)教师(教师号,姓名,职称,系号)该系统的所有数据记录之间都存在着联系(2) 数据共享性好、冗余度低、易扩充、避免不一致性共享性好数据是从整体角度看待和描述的,可以被多个用户、多个应用共享.冗余度低相同的数据不必重复存放,大大减少了数据的冗余度,节约存储空间.易扩充、易修改增加、修改或删除数据时,只是在一部分数据上进行的,可以减少操作量.避免数据不一致数据修改只对部分数据进行,可避免数据之间的不一致性.(3)数据独立性好数据独立性数据与应用程序之间相互依赖的程度.三级逻辑结构全局逻辑结构：描述数据库的整体结构局部逻辑结构：描述某一用户观点的数据集合物理结构：描述数据的物理存储两种映象全局逻辑结构与局部逻辑结构映象：逻辑独立性全局逻辑结构与物理结构映象：物理独立性数据库的三级逻辑结构全局逻辑结构DataBase物理结构局部逻辑结构1局部逻辑结构n局部逻辑结构2…映象1映象2逻辑独立性物理独立性数据的逻辑独立性在全局逻辑结构与局部逻辑结构之间有一种映象.当全局逻辑结构发生变化时,通过修改该映象,可以使局部逻辑结构不改变.用户程序是根据局部逻辑结构编写的,所以不必修改用户程序.数据的物理独立性在全局逻辑结构与存储结构之间有一种映象.当存储结构发生变化时,通过修改该映象,可以使全局逻辑结构不改变.由此不必修改局部逻辑结构,所以不必修改用户程序.尽量减少数据对程序的影响!(4) 数据由DBMS统一管理和控制数据库中的数据是共享的.单用户系统数据在不同时间被不同用户共享.多用户或分布系统数据在同一时间被不同用户共享(并发操作).DBMS提供了一种机制,保证数据的安全性、完整性、并发控制和数据库恢复等.数据的安全性保护数据,防止非法使用造成数据泄密(保密)和破坏(保护).数据的完整性保证数据的正确性、有效性和相容性.并发控制多个用户同时存取、修改数据时,防止可能因相互干扰导致错误的结果或使数据库被破坏.数据库恢复计算机运行过程中可能会发生各种故障,影响数据的正确性,甚至导致数据库中部分数据或全部数据丢失.这就要求有一种机制,能使数据库从错误的状态恢复到正确的状态或某一时刻正确状态.周密的保护措施是数据库的特色!(5) 数据存取最小单位是数据项文件系统一次只能存取一个记录的数据项.数据库系统一次可以存取若干个记录的若干个数据项.例：一个简单的学生—课程数据库系统.全局逻辑结构学生(学号,姓名,性别,系号,出生日期,党派)课程(课号,课名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,成绩)局部逻辑结构成绩(学号,姓名,课程名, 分数)从用户观点看,成绩只是一个表！1.4 常见的数据库产品主要数据库管理系统Visual FoxPro SQL Server DB2Oracle SybaseInformixIngres Access……主要数据库编程语言PBVBDelphiJavaJSP ASP……你还知道哪些呢?本章小结数据库系统的基本概念数据管理技术的发展数据库技术的产生、发展及特点三级模式与两种映象数据独立性逻辑独立性物理独立性常见的数据库产品本章作业与任务复习部分P.10: 1，2，3，4，5，6阅读教材中相关内容提交部分上网查阅数据库在自己所学专业领域的应用,整理成一篇简单的报告(200字以内).麻烦你了!。

数据库系统原理习题集第一章数据库系统概述一、选择题1．现实世界中客观存在并能相互区别的事物称为( )。

A．实体B．实体集 C.字段D．记录2．现实世界中事物的特性在信息世界中称为( )。

A.实体D．实体标识符 C.属性D．关键码3．下列实体类型的联系中，属于一对一联系的是( )。

A．教研室对教师的所属联系B．父亲对孩子的亲生联系C．省对省会的所属联系D．供应商与工程项目的供货联系4．层次模型必须满足的一个条件是( B )。

a.每个结点均可以有一个以上的父结点b．有且仅有一个结点无父结点C.不能有结点无父结点D.可以有一个以上的结点无父结点5. 采用二维表格结构表达实体类型及实体间联系的数据模型是( )。

A．层次模型B．网状模型C．关系模型D．实体联系模型6．逻辑数据独立性是指( A )。

A.模式改变，外模式和应用程序不变B．模式改变，内模式不变C．内模式改变，模式不变D．内模式改变，外模式和应用程序不变7．数据库(DB)．DBMS．DBS三者之间的关系( )。

A. DB包括DBMS和DBS B．DBS包括DB和DBMSC．DBMS包括DB和DBS D．DBS与DB和DBMS无关8．数据库系统中，用( )描述全部数据的整体逻辑结构。

A．外模式D．存储模式 c.内模式 D.模式9．数据库系统中，用户使用的数据视图用( )描述，它是用户与数据用库系统之间的接口。

A．外模式 B.存储模式C．内模式D．模式10．数据库系统中，物理存储视图用( )描述。

A．外模式B．用户模式 C.内模式D．模式11．数据库系统达到了数据独立性是因为采用了( D )。

A.层次模型D．网状模型 C.关系模型D．三级模式结构12．物理数据独立性是指( C )。

A.模式改变，外模式和应用程序不变B.模式改变，内模式不变C.内模式改变，模式不变D.内模式改变，外模式和应用程序不变13．下列语言中，不是宿主语言的是( )。

A．C B．FORTRAN C. SQL D．COBOL17．数据的完整性是指（）。

v i s u a l f o x p r o知识点(总25页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章数据库系统概述数据库系统（DBS）：指引入数据库技术的计算机系统特点：数据结构化，数据共享性高，程序和数据具有较高的独立性，为用户提供良好的接口，统一管理和控制数据，系统灵活，易于扩充.数据库（DB）:是存储在计算机设备上.结构化的相关数据的集合，不仅描述事物数据的本身，也包括相关事物之间的联系.数据库管理系统（DBMS）：是数据库系统中对数据进行管理的软件系统，是数据库的核心.功能：数据定义功能，数据操纵功能，数据库管理和控制功能.数据库管理员（DBA）的主要工作：数据库设计，数据库维护，改善系统性能，提高系统效率数据库设计的根本目的：解决数据资源共享问题数据库系统的体系结构概念模式：简称模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是面向全部用户的公共数据视图外模式：又称子模式或用户模式是用户与数据库的接口.内模式：又称物理模式或存储模式，描述数据在存储介质上的安排和存储方式。

一个数据库只有一个内模式.数据模型：客观事物及联系—概念模型—数据模型.E-R模型：实体（矩形）属性（椭圆）联系（菱形）在数据库设计阶段，将E-R图转化为关系数据模型的过程属于逻辑设计阶段。

两个实体间的联系：一对一的联系如班级与班长一对多的联系如班级与学生多对多的联系如学生与课程数据模型有：层次模型，网状模型，关系模型：是用二维表结构描述，一张二维表就是一个关系关系数据库关系：一个关系就是一张二维表.元组（记录）：表中的一行.属性（字段）：表中的一列.域：属性的取值范围.关键字：一张表中的一列或若干列能够把不同的记录区分开来.超关键字：二维表中能唯一确定记录的一列或几列，但它包含的字段可能是多余的.候选关键字：如果超关键字去掉任何一个字段后都不能唯一确定，是候选关键字.主关键字:外部关键字P10关系的特点：（1）关系必须规范化.即表中不能再包含表.（2）同一关系中不允许出现相同的属性名.（3）关系中任意两个元组不能完全相同.（4）关系中元组的次序可以任意交换.（5）关系中属性的次序可以任意交换。

第一章数据库系统概述学习目的与要求：1、了解信息、数据玉数据处理的正确含义及数据管理的进展2、了解数据库系统的基本概念、特点和数据模型3、理解关系模型和关系运算的基本概念4、了解数据库设计的原则、步骤和设计过程学习重点和难点：1、数据库的基本概念2、关系的基本运算有两类：一类是传统运算（并、差、交等）;另一类是专门的关系运算（选择、投影和连接）。

课时数：21.1数据和信息1.1.1 数据数据是存储在某一媒体上能够识别的物理符号。

在计算机领域中，一切能被计算机接收和处理的物理符号都叫数据。

数据通常可以分为两种形式：一种是数值型数据，如成绩、价格、体重、工资等；另一种是非数值型数据，如姓名、地址、单位、文章、声音、图像、视频等。

1.1.2信息信息是指数据经过加工处理后所得到有价值的知识。

说明：信息与数据既有联系又有区别，数据反映了信息，而信息又依靠数据来表达。

用不同的数据形式可以表示同样的信息，信息不随它的数据中的形式不同而改变。

总之，信息是反映客观现实世界的知识，数据是信息的具体表现形式，数据经过加工处理后使其具有知识性并对人类活动产生有意义的决策作用。

1.1.3 数据处理数据处理是利用计算机技术将数据转换成信息的过程。

数据处理包括对数据的收集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、计算、加工、统计和传输等一系列操作。

数据是原料，使输入，而信息使产出，是输出结果。

数据处理的目的是从大量的、原始的数据中获取我们所需要的资料，为我们工作和决策提供必要的信息基础和依据，输出有价值、有意义的信息。

1.2 数据管理技术的发展数据管理是对数据进行组织、存储、分类、检索、维护等数据处理的技术，是数据处理的核心。

随着计算机硬件技术和软件技术的发展和进步，计算机数据管理的水平不断提高，管理方式也发生了很大的变化。

发展到现在，数据管理经历了以下三个阶段：·人工管理阶段·文件管理阶段·数据库系统阶段1.2.1 人工管理阶段1.2.2 文件管理阶段1.2.3 数据库系统阶段由于文件系统管理数据的缺陷，迫切需要新的数据管理方式，把数据组成合理结构，能集中、统一地进行管理。

国家开放大学《数据库应用技术》章节测试参考答案第一章　数据库系统概述1.下列不属于数据库管理数据特点的是（）a. 应用程序与数据的物理存储紧密相关b. 最大限度的保证数据的正确性c. 数据可以共享并能保证数据的一致性d. 相互关联的数据集合2.使用数据库管理数据可以实现程序与数据的相互独立。

（√）3.数据库管理系统是一个系统软件，这个软件主要负责将磁盘上的数据库文件读入到内存中。

（×）4.下列属于数据动态特征的是（）a. 数据的主键约束b. 数据的取值范围约束c. 数据所包含的属性d. 插入数据5.下列关于概念层数据模型的说法，正确的是a. 概念层数据模型要能够方便地在计算机上实现b. 概念层数据模型与具体的数据库管理系统相关c. 概念层数据模型是从计算机实现的角度进行建模d. 概念层数据模型要真实地模拟现实世界6.概念层数据模型描述的是数据的组织方式。

（×）7.在E/R图中，联系用（）描述a. 矩形框b. 菱形框c. 圆角矩形d. 三角形8.一名教师可以教多门课程，一门课程可以被多个教师讲授，则教师与课程之间的联系是a. 一对一b. 多对多c. 多对一d. 一对多9.E-R图中的“E”表示的是实体。

（√）10.下列关于关系数据模型的说法，正确的是a. 关系数据模型采用的是导航式的数据访问方式b. 关系数据模型采用的是简单二维表结构c. 关系数据模型是一种概念层数据模型d. 关系数据模型只能表达实体，不能表达实体之间的联系11.关系数据模型允许一个属性包含更小的属性。

（×）12.下列关于数据库三级模式中“模式”的说法，错误的是a. 外模式的信息全部来自于模式b. 模式应该包含全体用户的数据需求c. 模式是对整个数据库的底层表示d. 关系数据库中的表对应三级模式中的模式13.下列用于描述数据的物理存储的是a. 内模式b. 外模式c. 模式d. 模式间的映像14.数据库三级模式中的模式是面向全体用户的数据需求设计的。

国开形成性考核《数据库应用技术》章节测验(1-9)试题及答案（课程ID：02154，整套相同，如遇顺序不同，Ctrl+F查找，祝同学们取得优异成绩！）第一章数据库系统概述一、单项选择题题目：1、下列不属于组织层数据模型的是（）。

【A】：网状模型【B】：层次模型【C】：关系模型【D】：概念模型答案：概念模型题目：2、在E/R图中，属性用（）描述。

【A】：圆角矩形【B】：三角形【C】：矩形框【D】：菱形框答案：圆角矩形题目：3、下列属于数据模型三要素的是（）。

【A】：数据库、数据库管理系统和操作系统【B】：数据库、数据库管理系统和应用程序【C】：数据库、数据库管理系统和数据库文件【D】：数据结构、数据操作和数据完整性约束答案：数据结构、数据操作和数据完整性约束题目：4、下列功能中，不属于数据库管理系统功能的是（）。

【A】：数据更新【B】：数据查询【C】：数据库对象定义【D】：数据库文件读写答案：数据库文件读写题目：5、下列关于数据库管理系统的说法，错误的是（）。

【A】：安装数据库管理系统后能够进行数据查询【B】：数据库管理系统提供了数据共享的功能【C】：数据库管理系统是一个系统软件【D】：数据库管理系统不支持多用户同时访问相同数据库答案：数据库管理系统不支持多用户同时访问相同数据库题目：1、关于数据库管理系统的说法，错误的是（）。

【A】：数据库管理系统与操作系统有关，操作系统的类型决定了能够运行的数据库管理系统的类型【B】：数据库管理系统对数据库文件的访问必须经过操作系统才能实现【C】：数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件【D】：数据库管理系统对用户隐藏了数据库文件的存放位置和文件名答案：数据库应用程序可以不经过数据库管理系统而直接读取数据库文件题目：2、关于用文件管理数据的说法，错误的是（）。

【A】：用文件管理数据，难以提供应用程序对数据的独立性【B】：当存储数据的文件名发生变化时，必须修改访问数据文件的应用程序【C】：用文件存储数据的方式难以实现数据访问的安全控制【D】：将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率答案：将相关的数据存储在一个文件中，有利于用户对数据进行分类，因此也可以加快用户操作数据的效率题目：3、数据库系统的物理独立性是指（）。

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。