2019-数据库ch1-introduction-PPT精选文档-文档资料
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ch1 数据库概述.ppt
应用程序与数据的对应关系(人工管理)
应用程序１ 应用程序２
数据集１ 数据集２
...… ...…
应用程序ｎ
数据集n
二、文件系统
时期
50年代末--60年代中
产生的背景
应用需求 硬件水平 软件水平 处理方式
科学计算、数据处理 磁盘、磁鼓 有文件系统 联机实时处理、批处理
应用程序与数据的对应关系(文件系统)
在应用需求的推动下，在计算机硬件、软件发展的基础上，数据管理 技术经历了下面三个阶段：
人工管理阶段(40年代中--50年代中)
文件系统阶段（ file systems）(50年代末--60年代中) 数据库系统阶段（ Database systems ）(60年代末--
现在)一、人工管理源自期数据举例数据：（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990） 李明是个大学生，男，1972年出生，江苏人，1990年
考入计算机系 李明是位老师，男，1972年参加工作，江苏人，计算
机系，1990年晋升为教授 数据的形式不能完全表达其内容，必须经过解释，数
据的解释即对数据语义的说明
信息
二、数据库（举例）
数据操纵功能:
提 供 数 据 操 纵 语 言 (DML——Data Manipulation Language
)操纵数据 实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改) 见Page 9
DBMS的主要功能
数据库的运行管理
安全性控制 完整性控制 多用户对数据的并发使用时的并发控制
DBMS的主要功能
数据库应用举例
Database Applications
Database Applications:（Page 1）
ch1 介绍
SQL is the most widely used query language最常用的查询语言是
SQL，它的DML部分是非过程化的
Database System Concepts 1.10
③ 数据库的运行管理 数据库在建立、运用和维护时由DBMS统一管 理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性 、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系 统恢复。 ④ 数据库的建立和维护功能 包括数据库初始数据的输入、转换功能，数据 库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和 性能监视、分析功能等。
常是数据定义语言的扩充
Database System Concepts
1.9
Data Manipulation Language (DML) 数据操纵语言
② 数据操纵功能（DML）：用户可以使用DBMS提供的数据操纵语言DML 操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。
Language for accessing or manipulating the data organized by the
Database System Concepts
1.11
DataBase System，简称 DBS，数据库系统
定义：DBS是指在计算机系统中引入DB后的系 统。
组成：由DB、DBMS及其开发工具、应用系统、 数据库管理员和用户构成。 DBS=DB+DBMS+APPLICATION+DBA+USER
的有关信息，对用户来说是一组只读的表。数据字典内容包括：
数据库中所有模式对象的信息，如表、视图、簇、及索引等。 分配多少空间，当前使用了多少空间等。
列的缺省值。
SQL，它的DML部分是非过程化的
Database System Concepts 1.10
③ 数据库的运行管理 数据库在建立、运用和维护时由DBMS统一管 理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性 、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系 统恢复。 ④ 数据库的建立和维护功能 包括数据库初始数据的输入、转换功能，数据 库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和 性能监视、分析功能等。
常是数据定义语言的扩充
Database System Concepts
1.9
Data Manipulation Language (DML) 数据操纵语言
② 数据操纵功能（DML）：用户可以使用DBMS提供的数据操纵语言DML 操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。
Language for accessing or manipulating the data organized by the
Database System Concepts
1.11
DataBase System，简称 DBS，数据库系统
定义：DBS是指在计算机系统中引入DB后的系 统。
组成：由DB、DBMS及其开发工具、应用系统、 数据库管理员和用户构成。 DBS=DB+DBMS+APPLICATION+DBA+USER
的有关信息，对用户来说是一组只读的表。数据字典内容包括：
数据库中所有模式对象的信息，如表、视图、簇、及索引等。 分配多少空间，当前使用了多少空间等。
列的缺省值。
数据库英文课件ch1
Database System Concepts - 5th Edition, May 23, 2005
1.5
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Levels of Abstraction
Physical level: describes how a record (e.g., customer) is stored. 物理 层 Logical level: describes data stored in database, and the relationships among the data. 逻辑层 type customer = record customer_id : string; customer_name : string; customer_street : string; customer_city : integer; end; View level: application programs hide details of data types. Views can also hide information (such as an employee’s salary) for security purposes. 视图层
Chapter 1: Introduction
Database System Concepts, 5th Ed.
©Silberschatz, Korth and Sudarshan See for conditions on re-use
Chapter 1: Introduction
Purpose of Database Systems View of Data Database Languages Relational Databases Database Design Object-based and semistructured databases Data Storage and Querying Transaction Management Database Architecture Database Users and Administrators Overall Structure History of Database Systems
ch01_Introduction
ห้องสมุดไป่ตู้
enrollment
sid cno major 1 1 101 108 No Yes
2
3 3 5 5
105
101 108 102 105
No
Yes No No No
courses
cno 101 cname French I croom 2-104 2-113 time MW2 MW3
102 French II
2016/3/26
assistant
Database Principles & Programming
9
Ch1. Introduction
History of Database Systems (cont.) – Network Data Model (网状数据模型) 1970, IDMS was conceived as a result of the 1971 CODASYL report A generalization of the hierarchical model where a set of records in one layer might have two different containing hierarchies at the next layer up. A directed graph without circuits (有向无环图)
Records for the banking branches about first headquarter
Records for the banking branches about second headquarter
…… Records for employees at first branch Records for employees at second branch Records for employees at first branch Records for employees at second branch
enrollment
sid cno major 1 1 101 108 No Yes
2
3 3 5 5
105
101 108 102 105
No
Yes No No No
courses
cno 101 cname French I croom 2-104 2-113 time MW2 MW3
102 French II
2016/3/26
assistant
Database Principles & Programming
9
Ch1. Introduction
History of Database Systems (cont.) – Network Data Model (网状数据模型) 1970, IDMS was conceived as a result of the 1971 CODASYL report A generalization of the hierarchical model where a set of records in one layer might have two different containing hierarchies at the next layer up. A directed graph without circuits (有向无环图)
Records for the banking branches about first headquarter
Records for the banking branches about second headquarter
…… Records for employees at first branch Records for employees at second branch Records for employees at first branch Records for employees at second branch
ch1关系数据库概述
学生宿舍
系
学生
教研室 教师
3.关系模型
(1) 关系数据结构
关系模型（relational model）的特点是 用一组二维表来表示数据和数据之间的联系。
学号 000101 000207 010302 010408 ．．． 020309 020506
姓名 王萧 李云虎 郭敏 高红
．．． 王睿 路旭青
应用程序管理数据。应用程序不仅要设计数据的逻辑 结构，还要设计物理结构，包括存储结构、存取方法、 输入方式等。
数据不共享。一组数据只能对应一个程序。多个程序 涉及相同的数据时，必须各自定义，冗余较大。
数据不具有独立性，数据结构变化后，必须对应用程 序做相应的修改。
2．文件系统阶段
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，计算机不仅用于科学计算，而且还大量用 于管理。这时硬件上已有了磁盘、磁鼓等直接存取存 储设备；软件方面，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。
文件系统管理数据的特点：
数据可以长期保存。
由文件系统管理数据，文件系统把数据组织成相互独 立的数据文件，利用“按文件名访问，按记录进行存 取”。数据的最小存取单位是记录，不能细到数据项。 程序和数据之间由文件系统提供存取方法进行转换， 使应用程序和数据之间有了一定的独立性。
数据共享性差，冗余度大。不同应用程序具有部分相 同数据时，也必须建立各自的文件。
数据独立性差。应用程序的修改，将引起文件数据结 构的改变，反之亦然。
3．数据库系统阶段
二十世纪六十年代后期，硬件价格下降，软件价格上 升，联机实时处理要求更多，并开始提出和考虑分布 处理。在这种背景下，以文件系统作为数据管理手段 已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户、多应 用共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用服务， 出现了数据库技术，出现了统一管理数据的专门软件 系统－数据库管理系统。
Ch01_概述图文模板
1.4 云计算历史，现状与பைடு நூலகம்势 全球公有云的全球市场需求增长趋势
1.4 云计算历史，现状与趋势 国内公有云的国内市场需求增长预测
1.5 云计算核心技术
1. 虚拟化技术 虚拟化是云计算最重要的核心技术之一，它为云计算服务提供基础架构层 面的支撑。 从技术上讲，虚拟化是一种在软件中仿真计算机硬件，以虚拟资源为用户 提供服务的计算形式。 从表现形式上看，虚拟化又分两种应用模式。一是将一台性能强大的服务 器虚拟成多个独立的小服务器，服务不同的用户。二是将多个服务器虚拟 成一个强大的服务器，完成特定的功能。这两种模式的核心都是统一管理， 动态分配资源，提高资源利用率。
1.5 云计算核心技术
7. 绿色节能技术 节能环保是全球整个时代的大主题。云计算也以低成本、高效率著称。云 计算具有巨大的规模经济效益，在提高资源利用效率的同时，节省了大量 能源。 绿色节能技术已经成为云计算必不可少的技术，未来越来越多的节能技术 还会被引入到云计算中来。 报告指出，迁移至云端的美国公司每年可以减少碳排放8570万吨，这相当 于2亿桶石油所排放出的碳总量。
自建机房与云服务平台对比
1.1 什么是云计算
在云计算的服务模型中， ●基础设施即服务 （Infrastructure-as-a-Service, IaaS）在最下端， ●平台即服务（Platform-as-aService, PaaS）在中间， ●软件即服务（Software-as-aService, SaaS）在顶端。 它们的复杂程度和抽象程度，由下 往上递增。
4. 通用性强
云计算并不针对特定的应用，即用户可以使用强大的计算能力构建出千变 万化的应用，并使用同一片云来支撑不用的应用运行。例如，PaaS 只是提 供给用户一个平台，而在这个平台上如何进行开发，怎样开发则完全取决
CH1数据库系统概论-PPT精选文档
标准SQL语言: SQL是Structrued Query Language的 缩写，即结构化查询语言。它是负责与ANSI （美国国家标准学会）维护的数据库交互的标 准。
21
SQL Server简介 -SQL语言与T-SQL(续)
作为关系数据库的标准语言，它已被众多 商用DBMS产品所采用， 使得它已成为关系 数据库领域中一个主流语言，不仅包含数据查 询功能，还包括插入、删除、更新和数据定义 功能.
Integration Services
Analysis Services
Reporting Services
26
SQL Server2019 简介
Database Engine 数据库引擎 Integration Services 集成服务 Analysis Services 分析服务 Reporting Services 报表服务
4
概述-数据库在系统中的地位
应用系统
DBMS 操作系统 硬件
5
概述-数据库的产生和发展
人工管理阶段（50年代）
无共享，不独立，依赖于某一个应用程序
文件管理阶段（50~60年代）
共享性差，独立性差
共享性，独立性高
数据库管理阶段（60年代后期）
6
NO:2 数据库特点
7
数据库特点
1. 数据结构化：数据的存放不是针对某个应 用，而是面向全组织，具有总体的结构性. 2. 数据共享性高，易扩展性高：冗余度小， 可被多个应用使用，同时也减少了数据的 不一致性
13
DBMS的数据控制功能
-并发(concurrency)控制
2019-数据库原理与应用第一章-PPT精选文档-文档资料
图像等 计算机中数据
能输入计算机，并能为其处理的符号序列
信息与数据
信息与数据的联系
数据是信息的符号表示，或称载体 信息是数据的内涵，是数据的语义解释 数据是符号化的信息 信息是语义化的数据
例，一幅黑白图象
数据——黑白点阵 信息——脸谱
信息与知识
知识
“行动的能力” “可以辅助我们作出决策或采取行动的有很高价
掌握E-R模型的概念和方法，关系数据库规范 化理论和数据库设计方法，通过上机实习的训 练，初步具备进行数据库应用系统开发的能力。
对数据库领域研究的深入课题有大致了解，激 发在此领域中继续学习和研究的愿望，为学习 数据库系统高级课程做准备。
课程内容
第一章 引言 第二章 实体—联系模型 第三章 关系模型 第四章 SQL语言 第五章 关系数据理论与数据库设计 第六章 完整性约束与安全性控制 第七章 事务管理 第八章 面向对象数据库和对象-关系数据库 第九章 分布式数据库与并行数据库 第十章 数据库新应用
人们所认知与感知对象的抽象
数学上
是确定性的度量，两次不定性之差，与随机对立
物理上
pilogpi
是一种能量，与熵对立
Maxiwell精灵
信息与数据
信息特性
无限性 共享性 创造性
数据
对现实世界中客观事物的符号表示 可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声音、
值的一种信息形态” 可以很快地将信息从一个地方转移到另一个地方，
但将知识从一个人转移给另一个人经常是很困难 和很慢的
感知信息
学习知识
信息与知识
信息管理
信息管理通过收集、处理、浓缩信息以达到有效的管理
能输入计算机，并能为其处理的符号序列
信息与数据
信息与数据的联系
数据是信息的符号表示，或称载体 信息是数据的内涵，是数据的语义解释 数据是符号化的信息 信息是语义化的数据
例，一幅黑白图象
数据——黑白点阵 信息——脸谱
信息与知识
知识
“行动的能力” “可以辅助我们作出决策或采取行动的有很高价
掌握E-R模型的概念和方法，关系数据库规范 化理论和数据库设计方法，通过上机实习的训 练，初步具备进行数据库应用系统开发的能力。
对数据库领域研究的深入课题有大致了解，激 发在此领域中继续学习和研究的愿望，为学习 数据库系统高级课程做准备。
课程内容
第一章 引言 第二章 实体—联系模型 第三章 关系模型 第四章 SQL语言 第五章 关系数据理论与数据库设计 第六章 完整性约束与安全性控制 第七章 事务管理 第八章 面向对象数据库和对象-关系数据库 第九章 分布式数据库与并行数据库 第十章 数据库新应用
人们所认知与感知对象的抽象
数学上
是确定性的度量，两次不定性之差，与随机对立
物理上
pilogpi
是一种能量，与熵对立
Maxiwell精灵
信息与数据
信息特性
无限性 共享性 创造性
数据
对现实世界中客观事物的符号表示 可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声音、
值的一种信息形态” 可以很快地将信息从一个地方转移到另一个地方，
但将知识从一个人转移给另一个人经常是很困难 和很慢的
感知信息
学习知识
信息与知识
信息管理
信息管理通过收集、处理、浓缩信息以达到有效的管理
数据库系统概念课件ch1 (13)
An evaluation plan defines exactly what algorithm is used for each
operation, and how the execution of the operations is coordinated.
Find out how to view query execution plans on your favorite database
E2) = E1
Database System Concepts - 6th Edition
1.8
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Equivalence Rules (Cont.)
5. Theta-join operations (and natural joins) are commutative. E1 E2 = E2 E1
Equivalent expressions Different algorithms for each operation
Database System Concepts - 6th Edition
1.3
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Introduction (Cont.)
Introduction
Transformation of Relational Expressions Catalog Information for Cost Estimation Statistical Information for Cost Estimation Cost-based optimization Dynamic Programming for Choosing Evaluation
operation, and how the execution of the operations is coordinated.
Find out how to view query execution plans on your favorite database
E2) = E1
Database System Concepts - 6th Edition
1.8
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Equivalence Rules (Cont.)
5. Theta-join operations (and natural joins) are commutative. E1 E2 = E2 E1
Equivalent expressions Different algorithms for each operation
Database System Concepts - 6th Edition
1.3
©Silberschatz, Korth and Sudarshan
Introduction (Cont.)
Introduction
Transformation of Relational Expressions Catalog Information for Cost Estimation Statistical Information for Cost Estimation Cost-based optimization Dynamic Programming for Choosing Evaluation
ch1 介绍
Atomicity of updates更新的原子性
Failures may leave database in an inconsistent state with partial updates
carried out执行部分更新时的失败会导致数据库处于不一致状态
E.g. transfer of funds from one account to another should either complete
Chapter 1: Introduction 第一章：介绍
Purpose of Database Systems数据库系统作用 View of Data数据层次 Data Models 数据模型 Data Definition Language 数据定义语言 Data Manipulation Language数据操作语言 Transaction Management 事务管理 Storage Management存储管理 Database Administrator数据库管理员 Database Users数据库用户 Overall System Structure系统总体结构
or not happen at all如，帐号间的资金转换要么完成，要么完全不进行
Concurrent access by multiple users多用户的并发存取
Concurrent accessed needed for performance并发存取提高性能 Uncontrolled concurrent accesses can lead to inconsistencies不经控制的并
systems早期，数据库应用建立在文件系统上
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Teacher
Name: wang shuang (王爽) E-mail: wangshuang_neu163
Course Information
2
Text Book and Reference
Text Book
Database System Concepts (5th Edition), McGrawHill, 2019
Database Languages
Relational Databases Database Design Data Storage and Querying Transaction Management Database Architecture Database Users and Administrators Overall Structure History of Database Systems
Database System
Software College
2009
Course Information
Course
Name: Database System (数据库系统) 32 hours class room teaching, 8 hours experiments
Public E-mail: neudb2009163
DBMS Functions
Query optimization
Concurrency Control
Recovery Systems
Understand
Course Information
5
Contents and Requirements
Database Programming
Chapter1 Introduction 9
数据库在计算机系统中的地位
应用系统 应用开发工具
DBMS
操作系统 硬件
编译系统
Chapter1 Introduction
10
Database System Applications
Representative Database Applications
Microsoft 17.8% Sybase 13.2%
Oracle 39% IBM 26% Nhomakorabea其他 4%
人大金仓 1%
0.7% 武汉达梦
数据来源：易观国际 2019年1月（权威机构报告首次出现国产数据库市场份额） Chapter1 Introduction 13
Commercial Database Systems
Embedded SQL
Triggers Stored Procedure ODBC, JDBC
Understand Master
Chapter1 Introduction
6
Grading Policy
Assignments: 10%
Experiments: 10%
Final Exam: 80%
数据库系统概论(第5版)，高等教育出版社，2019
Reference
Course Information
3
Contents and Requirements
Basic Concepts Understand
Data Model
Master Skillfully
Relational Model
Company
Oracle
Product Remarks
Oracle 8i, 9i, etc. World’s 2nd largest software company CEO, Larry Ellison, world’s 2nd richest IBM DB2, Universal Server World’s 2nd largest after Informix acquisition Microsoft Access, SQL Server Access comes with MS Office Sybase Adaptive Server CEO John Chen Informix Dynamic Server Acquired by IBM in 2019
Database Language Master Skillfully
SQL
Course Information
4
Contents and Requirements
Database Design
Cont.
E-R Model
Transform Rule Normalize
Master Skillfully Master Skillfully Master
May change if necessary Must finish experiments to pass
Course Information
7
Chapter 1 Introduction
Contents
Purpose of Database Systems View of Data
Databases touch all aspects of our lives
Chapter1 Introduction 11
发展了一门计算机基础学科。
以数据模型和DBMS核心技术为主，内容丰富、领 域宽广。
形成了一个巨大的软件产业。
Chapter1 Introduction
12
国内数据库市场情况
Banking: all transactions Airlines: reservations, schedules Universities: registration, grades Sales: customers, products, purchases Online retailers: order tracking, customized recommendations Manufacturing: production, inventory, orders, supply chain Human resources: employee records, salaries, tax deductions
Teacher
Name: wang shuang (王爽) E-mail: wangshuang_neu163
Course Information
2
Text Book and Reference
Text Book
Database System Concepts (5th Edition), McGrawHill, 2019
Database Languages
Relational Databases Database Design Data Storage and Querying Transaction Management Database Architecture Database Users and Administrators Overall Structure History of Database Systems
Database System
Software College
2009
Course Information
Course
Name: Database System (数据库系统) 32 hours class room teaching, 8 hours experiments
Public E-mail: neudb2009163
DBMS Functions
Query optimization
Concurrency Control
Recovery Systems
Understand
Course Information
5
Contents and Requirements
Database Programming
Chapter1 Introduction 9
数据库在计算机系统中的地位
应用系统 应用开发工具
DBMS
操作系统 硬件
编译系统
Chapter1 Introduction
10
Database System Applications
Representative Database Applications
Microsoft 17.8% Sybase 13.2%
Oracle 39% IBM 26% Nhomakorabea其他 4%
人大金仓 1%
0.7% 武汉达梦
数据来源：易观国际 2019年1月（权威机构报告首次出现国产数据库市场份额） Chapter1 Introduction 13
Commercial Database Systems
Embedded SQL
Triggers Stored Procedure ODBC, JDBC
Understand Master
Chapter1 Introduction
6
Grading Policy
Assignments: 10%
Experiments: 10%
Final Exam: 80%
数据库系统概论(第5版)，高等教育出版社，2019
Reference
Course Information
3
Contents and Requirements
Basic Concepts Understand
Data Model
Master Skillfully
Relational Model
Company
Oracle
Product Remarks
Oracle 8i, 9i, etc. World’s 2nd largest software company CEO, Larry Ellison, world’s 2nd richest IBM DB2, Universal Server World’s 2nd largest after Informix acquisition Microsoft Access, SQL Server Access comes with MS Office Sybase Adaptive Server CEO John Chen Informix Dynamic Server Acquired by IBM in 2019
Database Language Master Skillfully
SQL
Course Information
4
Contents and Requirements
Database Design
Cont.
E-R Model
Transform Rule Normalize
Master Skillfully Master Skillfully Master
May change if necessary Must finish experiments to pass
Course Information
7
Chapter 1 Introduction
Contents
Purpose of Database Systems View of Data
Databases touch all aspects of our lives
Chapter1 Introduction 11
发展了一门计算机基础学科。
以数据模型和DBMS核心技术为主，内容丰富、领 域宽广。
形成了一个巨大的软件产业。
Chapter1 Introduction
12
国内数据库市场情况
Banking: all transactions Airlines: reservations, schedules Universities: registration, grades Sales: customers, products, purchases Online retailers: order tracking, customized recommendations Manufacturing: production, inventory, orders, supply chain Human resources: employee records, salaries, tax deductions