1、l1.1 引言引言l1.2 数据库技术的发展数据库技术的发展l1.3 数据模型数据模型l1.4 数据库系统结构数据库系统结构第第1章章 数据库概论数据库概论1.1 引引 言言l1.1.1 数据与信息数据与信息l 1数据数据:描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、视频等。l 2信息信息:经过加工以后，对客观世界产生影响的数据。l1.1.2 数据处理与数据库数据处理与数据库 1数据处理：将数据转换成信息的过程。2数据库：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。数据数据信息信息数据数据处理处理1.1 引引 言言l1.1.3 数据库管理系统数据库管理系统l
2、位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。1.2 数据库技术的发展数据库技术的发展l1.2.1 人工管理阶段人工管理阶段l1.2.2 文件系统阶段文件系统阶段程序程序1 1程序程序2 2数据数据1 1数据数据2 2程序程序1 1程序程序2 2程序程序3 3文件文件1 1文件文件2 2文件文件3 3文件管理文件管理 系统系统l1.2.3 数据库系统阶段数据库系统阶段应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序3 3数据库管理系数据库管理系
3、统统DBMSDBMS数据库数据库1.2 数据库技术的发展数据库技术的发展1.2 数据库技术的发展数据库技术的发展l1.2.4 高级数据库系统阶段高级数据库系统阶段 高级数据库系统和面向特殊应用的数据库系统包括面向对象和对象关系数据库系统、空间数据库系统、时间和时间序列数据库系统、文本和多媒体数据库系统、异种和遗产数据库系统、基于WWW的全球信息系统。1.3 数据模型数据模型l1.3.1 数据模型概述数据模型概述l 数据模型通常由3部分组成：数据结构、数据操纵和数据的完整性约束。l1.3.2 概念模型概念模型l（1）实体（entity）：现实世界中客观存在并可相互区别的事物称为实体。l（2）属性
4、（attribute）：就是实体所具有的特性，一个实体可以由若干个属性描述。l（3）域（domain）：属性的取值范围。l（4）实体集（entity set）：具有相同属性的实体的集合称为实体集。l（5）键（key）：能够惟一地标识出一个实体集中每一个实体的属性或属性组合，键也被称为关键字。l（6）联系（relationship）：实体集之间的对应关系称为联系，它反映了现实世界事物之间的相互关联。l 联系分为两种：一种是实体内部各属性之间的联系，另一种是实体之间的联系。l 实体之间的联系实体之间的联系l 实体之间的联系类型比较复杂，一般分为一对一、一对多、多对多三类。l E-R模型模型有三个要
5、素l（1）实体：用矩形表示实体，矩形内标注实体名称。l（2）属性：用椭圆表示属性，椭圆内标注属性名称，并用连线与实体相连。l（3）实体之间的联系：用菱形表示，菱形内注明联系名称，用连线将菱形框分别与相关实体相连，并在连线上注明联系类型。1.3 数据模型数据模型l1.3.3 层次模型层次模型l 有以下两个特点：l 有且仅有一个结点无父结点，该结点称为根。l 其他结点有且仅有一个父结点。l1.3.4 网状模型网状模型l 网状模型有如下几个特点：l 一个子结点可以有两个或多个父结点。l 允许一个以上结点无父结点。l 在两个结点之间可以有两种或多种联系。l 可能有回路存在。1.3 数据模型数据模型l1
6、.3.5 关系模型关系模型l 关系模型是用“表”来表示的，关系就是二维表。l 1关系模型的定义关系模型的定义l 实体和联系均用二维表来表示的数据模型称之为关系模型。l 2关系模型的基本概念关系模型的基本概念l 1）关系模式l 二维表的表头一行称为关系模式（relation scheme），又称表的框架或记录类型。l 2）关系l 对应于关系模式的一个具体的表称为关系（relation），又称为表（table）。1.3 数据模型数据模型l 3）记录l 关系中的每一行称为关系的一个记录（record），又称行（row）或元组（tuple）。一个关系可由多个记录构成、一个关系中的记录应互不相同。l 4
7、）属性l 关系中的每一列称为关系的一个属性（attribute），又称列（column）。给每一个属性起一个名称即属性名。l 5）变域 关系中的每一属性所对应的取值范围叫属性的变域，简称域。l 6）主键l 如果关系模式中的某个或某几个属性组成的属性组能唯一地标识对应于该关系模式的关系中的任何一个记录，称这样的属性组为该关系模式及其对应关系的主键（Primary Key）。1.3数据模型数据模型 7）外键l 如果关系R的某一属性组不是该关系本身的主键，而是另一关系的主键，则称该属性组是R的外键。l 3关系模型完整性约束关系模型完整性约束l 关系模型的操作主要是增加、删除、查询和修改数据，这些操作
8、必须满足关系的完整性约束条件，关系的完整性约束是关系数据库模型的重要组成部分，它包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。1.3数据模型数据模型l1.4.1 三级模式结构三级模式结构l 数据库的三级模式分别为内模式、模式和外模式。l 1.内模式内模式l 内模式也称为存储模式，它是数据库在物理存储器上具体实现的描述，是数据在数据库内部的表示方法，也是数据物理结构和存储方式的描述。l 2.模式模式l 模式也称为逻辑模式或概念模式，是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库系统模式结构的中间层，它与具体的应用程序、应用开发工具（如PowerBuilder、Delphi）等无关，也不涉及
9、数据的物理存储细节和硬件环境。1.4 数据库系统结构数据库系统结构l 3.外模式外模式l 外模式也称为子模式或用户模式，它是数据和用户（包括专业用户和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据和用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。l1.4.2 二级映像二级映像l 在三级模式之间存在着两种映像模式：l （1）“外模式/模式”映像。l （2）“模式/内模式”映像。1.4数据库系统结构数据库系统结构本本 章章 小小 结结 本章阐述了数据库的基本概念，通过对数据管理进展情况的介绍，阐述了数据库技术产生和发展的背景。数据模型是数据库系统的核心和基础，本章介绍了3种主要的数据模型。数据模型的发展经历了层次模型、网状模型、关系模型，正走向面向对象等非传统数据模型，其中关系模型是重点。数据库系统三级模式和二级映像的系统结构保证了数据库系统能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。本章涉及的名词术语较多，它们是进步学习数据库课程的基础，对于初学者应在理解的基础上掌握，并在学习后续章节后再次复习以便加深理解。
