《数据库技术》青少年科教丛书.pdf

第章数据库原理
本章简要介绍数据库的发展,重点讲授数据库的基本概念,数据模型(主要针对关系模型)的组成
要素、关系模型的数据结构、关系模型的基本术语、关系操作、关系模型的完整性约束,数据库系统的
三级结构,数据库管理系统的基本功能、系统结构及运行过程。
数据库发展概述
人类社会正处于信息社会,人类知识以惊人的速度增长。如何组织和利用这样庞大的知识,成为
急需解决的问题。在世纪年代的“软件危机”中,数据库技术作为一门软件科学应运而生。
据查阅资料,数据库,简称一词起源于世纪年代,当时美国为了战争需要,
把各种情报集中在一起,存储在计算机中,将其称为或年,美国
公司的)系统投入运行,揭开了数据库技术的序幕。年至
年间,美国社会上人们可看到形形色色的,但基本上都是文件系统的扩充或是倒排文
件系统。年,美国公司推出了层次模型的数据库系统; 年,美国
,数据系统语言协会)组织的数据库任务组( )发表关于网状
模型的报告( 年正式通过年, 公司的发表论文提出关系模型,由
此奠定了数据库技术发展的基础。
世纪年代是数据库蓬勃发展的年代。网状系统和层次系统占据了整个商用市场,而关系数
据库系统正处于实验阶段,许多学者倾注了大量的研究,使数据库技术在实践中和理论上得到了飞速
发展,数据库技术也日趋成熟。
世纪年代,关系数据库系统以绝对的优势取代网状系统和层次系统占据了市场。同时,关
系数据库的理论日趋完善,走向更高级的阶段。关系数据库从集中式处理走向分布式处理。
现在,数据库技术已成为计算机领域中最重要的技术之一,它是软件科学中的一个独立分支。数
据库技术使得计算机的应用渗透到各行各业乃至社会的每一角落,正在改变着社会的未来。尤其是
世纪,全球信息化浪潮滚滚而来,各个国家乃至每个地区都把推动信息化进程、加快信息产业的发
展、开发和利用信息资源作为战略规划的重点。数据库是实现信息化的核心和基础。
数据库基本概念
数据、数据库
数据(
数据是数据库中存储的基本对象。数据按通常的理解表现为数字形式,这是对数据的一种传统和
狭义的理解。广义的理解:数字只是数据的一种表现形式,在计算机中可表示数据的种类很多,文字、
图形、图像、声音都可以数字化,所以这些都是数据。为了了解世界、交流信息,人们在计算机中需要并
且也能够描述、存储和处理这些表现形式多样和内容复杂的数据。
可以对数据做如下定义:描述事物的符号记录称为“数据”。因此,根据上面的解释,描写事物的符
号可以是数字,也可以是文字、图形、图像和声音等,即有多种表现形式,但它们都是经过数字化后存
入计算机的。
数据库缩写为
数据库可以直观地理解为存放数据的仓库,只不过这个仓库是在计算机的大容量存储器上,如硬
盘就是一类最常见的计算机的大容量存储设备。数据必须按一定的格式存放,因为它不仅需要存放,
而且还要便于查找。所以可以认为,数据是被长期存放在计算机内的、有组织的、可以表现为多种形式
的、可共享的数据集合。数据库技术使数据能按一定格式组织、描述和存储,且具有较小的冗余度、较
高的数据独立性和易扩展性,并可为多个用户所共享。
数据库管理系统
了解了数据和数据库的概念,就应该研究如何利用计算机有效地组织和存储数据、获取和管理数
据,完成这个任务的是数据库管理系统( ,缩写为,它属于一类
计算机系统软件。
数据库管理系统是位于用户与操作系统之上的一层数据管理软件,它的主要功能包括以下几个
方面:
数据定义功能
提供数据定义语言( ,缩写为,用户通过它可以方便地对
数据库中的相关内容进行定义,如对数据库、基本表、视图和索引进行定义。
数据操纵功能
向用户提供数据操纵语言( ,缩写为)实现对数据库的
基本操作,如对数据库中数据的查询、插入、删除和修改。
数据库的运行管理
这是的核心部分,它包括并发控制即处理多个用户同时使用某些数据时可能产生的问
题、安全性检查、完整性约束条件的检查和执行、数据库的内部维护(如索引、数据字典的自动维护)
等。所有数据库的操作都要在这些控制程序的统一管理下进行,以保证数据的安全性、完整性以及多
个用户对数据库的并发使用。
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,数据库的重新组织功能和性
能监视、分析功能等,这些功能通常是由一些实用程序完成的,它是数据库管理系统的一个重要组成
部分。
数据字典
数据字典( ,缩写为)是存放数据库各级模式结构的描述,也是访问数据库的
接口。在大型系统中, 也可单独