数据库基础讲义
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1 《数据库系统讲义》
第1章 绪论
第一节 数据库系统概述
1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统
数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统是与数据库技术密切相关的四个基本概念。
一、数据(DATA)
数据是数据库中存储的基本对象。数据在大多数人头脑中的第一个反应就是数字。其实数字只是最简单的一种数据,是数据的一种传统和狭义的理解。广义的理解,数据的种类很多,文字、图形、图像、声音、学生的档案记录、货物的运输情况等,这些都是数据。
可以对数据做如下定义:描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字,也可以是文字、图形、图像、声音、语言等,数据有多种表现形式,它们都可以经过数字化后存入计算机。
为了了解世界,交流信息,人们需要描述这些事物。在日常生活中直接用自然语言(如汉语)描述。在计算机中,为了存储和处理这些事物,就要抽出对这些事物感兴趣的特征组成一个记录来描述。例如:在学生档案中,如果人们最感兴趣的是学生的姓名、性别、年龄、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间,那么可以这样描述:
(李明,男,21,1972,江苏,计算机系,1990)
因此这里的学生记录就是数据。对于上面这条学生记录,了解其含义的人会得到如下信息:李明是个大学生,1972年出生,男,江苏人,1990年考入计算机系;而不了解其语义的人则无法理解其含义。可见,数据的形式还不能完全表达其内容,需要经过解释。所以数据和关于数据的解释是不可分的,数据的解释是指对数据含义的说明,数据的含义称为数据的语义,数据与其语义是不可分的。
二、数据库(DataBase,简称DB)
数据库,顾名思义,是存放数据的仓库。只不过这个仓库是在计算机存储设备上,而且数据是按一定的格式存放的。
人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据之后,应将其保存起来以供进一步加工处理,进一步抽取有用信息。在科学技术飞速发展的今天,人们的视野越来越广,数据量急剧增加。过去人们把数据存放在文件柜里,现在人们借助计算机和数据库技术科学地保存和管理大量的复杂的数据,以便能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。
2019年计算机二级公共基础辅导讲义:数据库系统的基本概念
4.1 数据库系统的基本概念
1、数据、数据库、数据管理系统
(1)数据:实际上就是描述事物的符号记录。
数据的特点:有一定的结构,有型与值之分。数据的型给出了数据表示的类型,如整型、实型、字符型等。而数据的值给出了符合给定型的值,如整型(INT)值15。
(2)数据库(DB):是数据的集合,具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内,是多种应用数据的集成,并可被各个应用程序所共享。
数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的,具有集成与共享的特点,亦即是数据库集中了各种应用的数据,实行统一的构造和存储,而使它们可被不同应用程序所使用。
(3)数据库管理系统(DBMS):一种系统软件,负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等,是数据库的核心。
数据库管理系统功能:
1)数据模式定义。数据库管理系统负责为数据库构建模式,也就是为数据库构建其数据框架。
2)数据存取的物理构建。数据库管理系统负责为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段。
3)数据操纵。数据库管理系统为用户使用数据库中的数据提供方便,它一般提供如查询、插入、修改以及删除数据的功能。此外,它自身还具有做简单的算术运算及统计的水平,而且还能够与某些过程性语言结合,使其具有强大的过程性操作水平。
4)数据的完整性、安生性定义与检查。数据库中的数据具有内在语义上的关联性与一致性,它们构成了数据的完整性,数据的完整性是保证数据库中数据准确的必要条件,所以必须经常检查以维护数据准确。数据库中的数据具有共享性,而数据共享可能会引发数据的非法使用,所以必须要对数据准确使用做出必要的规定,并在使用时做检查,这就是数据的安全性。数据完整性与安全性的维护是数据库系统的基本功能。
5)数据库的并发控制与故障恢复。数据库是一个集成、共享的数据集合体,它能为多个应用程序服务,所以就存有着多个应用程序对数据库的并发操作。在并发操作中如果不加控制和管理,多个应用程序间就会相互干扰,从而对数据库中的数据造成破坏。所以,数据库管理系统必须对多个应用程序的并发操作做必要的控制以保证数据不受破坏,这就是数据库的并发控制。数据库中的数据一旦遭到破坏,数据库管理系统必须有水平即时实行恢复,这就是数据库的故障恢复。
1 项目三 数据库基础知识
知识目标
➢ 了解数据及数据库的基本含义
➢ 了解数据库的类型
➢ 了解数据库管理系统
➢ 了解数据库语言SQL
能力目标
➢ 掌握数据库的基本内涵
➢ 掌握数据库的类型
➢ 掌握关系型数据库的特征
➢ 掌握数据库管理系统及数据库语言
素质目标
能掌握数据库分类与关系型数据库的特征,并准确表述关系型数据库的逻辑特征;准确把握数据库管理系统及其数据库语言的区别。
知识精讲
任务一 数据库
一、数据库的定义
在了解数据库之前,我们要先了解一下数据是怎么储存的。我们都知道,当我们的祖先还在荒野中茹毛饮血的时候,就学会了利用结绳记事来进行数据储存,这些被打上结的绳子就是“数据”,如图3-1所示,虽然这种数据很难保存、很难提取。 2 图3-1
结绳记事
后来祖先利用甲骨、竹简、纸张来储存文字数据,近代发明了录音机、摄像机来储存音频数据,虽然数据载体一直在变化,但是数据存储的方式并没有发生很大的变化,都属于传统存储方式。直到信息时代的到来,数据存储的方式才发生了重大变革并朝着两分方向发展:文件与数据库。
(1)文件相当于把数据存放在Excel当中,形成读写文件后进行存储,然后通过python等工具对文件数据进行筛选、处理、提取;
(2)数据库则是把数据按照其结构将其储存在计算机中,形成一个具有大数据量的数据集合,相当于存放文件的文件柜,如图3-2所示。
图3-2 数据库示意图 3 利用数据库存储数据是目前最为流行的方式,因为数据库拥有持久化存储,读写速度也很高,更关键的是数据库可以在极大程度上保证数据的有效性,而不像Excel等文件极易产生修改错误。数据库顾名思义就是数据的集合,是由一张张数据表组成的。
总之,数据库是有组织的数据集合。它是模式(schema)、表(table)、查询(query)、报告(report)、视图(view)和其他对象的集合。
数据库是系统地组织或结构化地索引信息存储库(通常是一组连接的数据文件),可以轻松地检索、更新、分析和输出数据。这些数据通常存储在计算机中,其形式可以是图形、报告、脚本、文本等,几乎代表每种信息。大多数计算机应用程序(包括防病毒软件、电子表格、文字处理器)的核心都是数据库。
《数据库》教案
数据库系统概论
教案及讲义
授课老师:XXX 数据库系统概论教案 第1页
第一章 绪 论
教学目标:
1、结合具体的例子讲述数据库的设计步骤,通过此例子让同学们对本教材各章节所要学习的内容有一个初步的整体了解;
2、对照文件系统的数据管理过程,讲述数据库管理系统的数据管理过程,让同学们对数据库管理系统的功能、组成、工作过程有个初步了解,并对数据库的数据模型(主要是关系模型)有比较深入的理解。
3、课外布置学生完成一个小的数据库设计课程设计题目,要求学生分组寻找题目并完成设计过程。
教学重点:
1、举简单例子说明数据库设计过程。
2、数据库技术的产生发展过程的文件系统阶段与数据库系统阶段。
3、概念模型、数据模型及三要素、数据库系统结构
教学难点:
数据库系统的三级模式结构;数据库的二级映象功能与数据独立性。
教学过程:
本章分3次讲述,每次2课时,主要讲述以下内容介绍如下:
1、举简单例子说明需求分析及表达、概念结构设计、逻辑结构设计过程。第六章的不少内容前到此处讲述(实际教学过程中本章的学时数增加2学时左右)。
对照文件系统的数据管理过程,讲述数据库管理系统的数据管理过程,及相关概念。
2、讲述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的基本概念;数据库模型(主要是关系模型);数据库系统结构。
1.1 引言
1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统
1、 数据(data) 数据库系统概论教案 第2页
* 高级语言的数据,如PASCAL语言中各种类型数据(常量、变量):integer,real,char,record,file,……