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第一章-数据库基本理论第一章数据库基本理论本章要点1、数据库概念模型的表示方法2、数据库系统的结构3、数据库技术新进展教学难点数据库概念模型的表示方法数据模型一、数据库技术的基本概念1、数据:是描述事物的符号记录。是数据库中存贮的基本对象。(1)数字、文字、图形、图象、声音、语言等。1、2、3……,学生的档案记录,……,这些都是数据。(2)数据的表现形式:学生记录(姓名,性别,年龄,学院)(王红,女,19,计算机科学院)(3)数据的语义:形式本身并不能完全表达其内容,需要经过语义解释。数据与其语义是不可分的。2、数据库:是存放数据的仓库。是指长期存储在计算机内有组织的、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,并能够供各种用户共享。3、数据库管理系统:是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。其作用是科学、有效地组织和存储数据,高效地获取和维护数据。DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一管理和控制,使用户能方便地定义数据和操纵数据,并能够保证数据的安全性、完整性,在多个用户同时使用数据库时进行并发控制,在发生故障后对系统进行恢复。数据库管理系统的主要功能包括:(1)数据定义功能(2)数据操纵功能(3)数据库的运行管理(4)数据库的建立和维护功能4、数据库系统终端1终端2终端3终端n应用程序n(C/C++)应用程序3(VisualFoxpro)应用程序2(PL/SQL)应用程序1(COBOL)数据库管理员(DBA)应用程序用户终端用户数据库DBMS……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、数据库管理员和用户构成。数据库系统示意图二、数据模型数据库存储的是数据,这些数据反映了现实世界中有意义、有价值的信息,数据库不仅反映数据本身的内容,而且也反映数据之间的联系。数据模型就是用来抽象表示、处理现实世界的数据和信息的工具,它是数据中用于提供信息表示和操作手段的形式框架,也是将现实世界转换为数据世界转换为数据世界的桥梁。有关数据模型的基本概念是数据库理论的基础。在介绍几种数据模型之前,先介绍与其相关的一些概念。信息世界:概念模型数据世界:DBMS支持的数据模型现实世界现实世界中客观对象的抽象过程数据联系的描述(1)现实世界:是指存在于人脑之外的客观世界。现实世界是客观存在的,人们管理的对象存在于现实世界之中。在现实世界里,事务及事务之间存在着联系,这种联系也是客观存在的。例如,职工和部门,职工在部门中就职;图书和读者,读者借阅图书;教师、学生、课程,教师为学生授课,学生选修课程并取得成绩;货物和客户,客户订货等等。如果管理的对象较多或者比较特殊,事务之间的联系就可能较为复杂。(2)概念世界:概念世界是现实世界在人们头脑中的反映。是对客观事务及其联系的一种抽象描述。它不是现实世界的简单复制,而要经过选择、命名、分类等抽象过程产生概念模型。概念模型是现实世界到机器世界必然经过的中间层次。建立概念模型涉及下面几个术语。①实体:客观存在并可相互区别事务称为实体。实体能够是实际事物,也能够是抽象事物,还能够是事物之间的联系。比如,一个职工、一个部门属于实际事物;一个部门属于实际事物;一次订货、借阅若干本图书、一场考试则是比较抽象事物。实体集:具有相同特性实体的集合。例如:全体学生的集合、全体职工的集合、全馆图书等。实体型:属性的集合表征一种实体的类型。如:能够用学号、姓名、年龄、性别、平均成绩等属性来表征学生这一实体型。②属性:用于描述实体的某一方面特性的。例如:职工实体用若干属性(职工号、姓名、性别、出生日期、职称)来描述。属性值:属性的具体取值成为属性值,用以描述一个具体实体。如:属性组合(0986、张洋、男、01/06/53、教授)在教师花名册中就表征了一个具体的人。又如:图书实体用属性(总编号、总分类、书名、作者、单价)来描述,则属性值(0462009、TP311、数据库基础、卢为、)则具体代表了一本数书。③域:属性的取值范围。例如:年龄的域为大于15小于35的整数,性别的域为(男,女)。④实体标志符:如果每个属性组合的值能够唯一地标识出实体集中地每一个实体,则能够选择该属性或属性组合作为实体标识符。上例中的“职工号”能够作为实体标识符。由于可能有重明者存在,“姓名”就不宜作实体标识符。⑤联系:实体集之间的对应关系称为联系,它反映现实世界事物之间的相互关联。联系分为两种,一种是实体内部各属性之间的联系。例如:相同职称的有很多人,但一个职工当前只有一个职称。另一种是实体之间的联系,如:一位读者能够借阅若干本图书;同一本图书能够相继被几个读者借阅。(3)机器世界:信息经过加工编码进入机器世界,机器世界