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网络数据库基础. 新华教育（北京）研究院组编. 教师介绍. 姓名 : 主授课程 : 职级 :. 课程介绍. 本课程从数据的基本理论、基础知识出发，全面地介绍了数据库的分析、设计过程以及开发应用等，并通过丰富的实例循序渐进地介绍了 SQL Server2000 的安装、使用、管理和维护等各个方面的知识，具有较强的实用性。学员通过学习此书能够掌握数据库的基本理论知识，能熟练地掌握 SQL Server2000 的基本应用方法和技巧，并能开发简单的数据库应用程序。. 具体学时安排. 第 1 章 数据库基本概念 (3 课时 )
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网络数据库基础 新华教育（北京）研究院组编
教师介绍 • 姓名: • 主授课程: • 职级:
课程介绍 • 本课程从数据的基本理论、基础知识出发，全面地介绍了数据库的分析、设计过程以及开发应用等，并通过丰富的实例循序渐进地介绍了SQL Server2000的安装、使用、管理和维护等各个方面的知识，具有较强的实用性。学员通过学习此书能够掌握数据库的基本理论知识，能熟练地掌握SQL Server2000的基本应用方法和技巧，并能开发简单的数据库应用程序。
具体学时安排 • 第1章 数据库基本概念 (3课时) • 第2章 关系数据库基础理论 ( 3课时) • 第3章 SQL Server数据库简介 (3课时) • 第4章 SQL概述 (3课时) • 第5章 事务处理、并发控制与恢复技术 ( 10课时) • 第6章 数据库的安全性 ( 10课时) • 第7章 实现数据完整性 ( 10课时) • 第8章 SQL Server数据库系统管理 ( 15课时) • 第9章 数据库技术的发展 ( 3课时)
授课方法介绍 • 所见即所得 • 先行后知 • 先知后行
本章目标 本章结束时，学员能够： • 了解术语：数据（data）、数据库（Database）、数据库管理系统（DBMS）、数据库系统（DBS） • 了解数据库发展 • 熟悉数据模型概念及分类 • 掌握关系模型的概念 • 了解数据库体系结构 • 掌握三级模式概念和两级映象 • 了解数据库系统用户
1.1 数据库系统概述 • 数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。 • 常用术语 • 数据 • 数据库 • 数据库管理系统 • 数据库系统 • 数据库管理技术的产生和发展 • 数据库系统的特点
1.1.1数据库的地位 支撑当代计算机应用最基本的四大支柱： • 操作系统 • 网络技术 • 计算机语言 • 数据库
1.1.1数据库的地位(续) • 数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支 • 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透 • 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志
1.1.2数 据 • 数据： 数据（Data）是描述事物的符号记录。 • 数据的表示形式： 文字、图形、图像、声音等。
1.1.3数 据 库 • 数据库： 数据库（DataBase, 简称DB）是有组织有结构存储在计算机内部的可共享的数据集合。
1.1.4数据库管理系统 • 数据库管理系统： 数据库管理系统（DataBase Management System,简称DBMS）是一类位于用户与操作系统之间，帮助用户有效地组织和存储数据、高效获取有用信息的一层计算机系统软件。 • 用途 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
1.1.4数据库管理系统（续） • 主要功能： - 数据定义-----DDL - 数据操纵-----DML - 数据控制-----DCL
1.1.4数据库管理系统（续） 当前主流的数据库管理系统： • 大型数据库管理系统： oracle,db2,Sybase,sql server • 中小型数据库: access,foxpro,dbase,mysql
用户 用户 用户 应用系统 应用开发工具 数据库管理系统 数据库管理员 操作系统 数据库 数据库系统（DBS） 1.1.5数据库系统 • 数据库系统： 数据库系统（DataBase System,简称DBS）是指在引入数据库后的计算机系统。 人员 软件 硬件平台及数据库
1.2数据管理技术的产生和发展 数据库技术是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护的技术。 • 人工管理阶段 • 文件管理阶段 • 数据库系统阶段
应用程序1 应用程序2 应用程序n … 数据集1 数据集2 数据集n 人工管理阶段 1.2.1人工管理阶段(40年代中--50年代中) 特点： • 数据不保存 • 应用程序管理数据,数据无结构 • 数据不共享 • 数据不具有独立性
应用程序1 数据集1 文件 系统 应用程序2 数据集2 … … 应用程序n 数据集n 文件系统管理阶段 1.2.2文件管理阶段(50年代末--60年代中) 特点： • 数据长期保存 • 文件管理数据 • 共享性差 • 独立性差
劳资科 学号 姓名 系别 补贴 房产科 学号 姓名 性别 系别 住址 学籍科 学号 姓名 系别 学分 学位 人事科 学号 姓名 性别 系别 年龄 学位 出身 1.2.2文件管理阶段（续）
数 据 库 应用程序1 数据库 管理系统 应用程序2 … 应用程序n 数据库系统阶段 1.2.3数据库系统阶段(60年代末以来) 特点： • 数据结构化 • 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 • 数据独立性高 • 数据由DBMS统一管理和控制
1.2.3数据库系统阶段（续） • 数据结构化： 面向全组织，具有整体数据的结构化 不仅描述数据本身，而且描述数据之间的联系 数据最小存取单位是数据项(数据项组成数据记录）
人事科 劳资科 系别 年龄 补贴 学位 学号 姓名 住址 学分 学籍科 性别 出身 房产科 数据库系统的特点
应用程序1 数据库 应用程序2 DBMS … 1.2.3数据库系统阶段（续） 数据的共享性高、冗余度低、易扩充
1.2.3数据库系统阶段（续） 数据由DBMS统一管理和控制: • 数据的安全性(Security)保护 • 数据的完整性(Integrity)检查 • 并发(Concurrency)控制 • 数据库恢复(Recovery)
1.3数据模型 • 概念数据模型 - 信息世界的基本概念 - 实体-联系模型（E-R模型） • 结构数据模型 - 层次模型 - 网状模型 - 关系模型 - 面向对象模型
应用 现实世界 概念数据模型 信息世界 结构数据模型 计算机世界 1.3 数据模型(续) 数据模型 是数据库系统中用于提供信息表示和操作手段的形式构架 概念模型是现实世界到信息世界的第一层抽象
1.3.1概念数据模型 • 历史 • Ｅ-Ｒ模型：Entity-Relationship Model • 1976年，P.P.S.Chen提出E-R模型，用E-R图来描述概念模型 • 观点 • 世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的
1.3.1.1信息世界的基本概念 • 实体(Entity) • 客观存在并可相互区分的事物叫实体 • 如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论 • 属性(Attribute) • 实体所具有的某一特性 • 一个实体可以由若干个属性来刻画 • 例如，学生可由学号、姓名、年龄、系等组成 • 域(Domain) • 属性的取值范围 • 例如，性别的域为（男、女），月份的域为１到12的整数
1.3.1.1信息世界的基本概念(续) • 实体型(Entity Type) • 实体名与其属性名集合共同构成实体型 • 例，学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级） • 注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前者的一个特例 • 如(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一个实体 • 实体集(Entity Set) • 同型实体的集合称为实体集 • 如全体学生
1.3.1.1信息世界的基本概念(续) • 联系(Relationship)： • 现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界 中反映为实体内部的联系和实体之间的联系 • 如学生与老师间的授课关系 • 联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性 • 类型： • 一对一联系 • 一对多联系 • 多对多联系
1.3.1 .1信息世界的基本概念(续) • 码(Key) • 唯一标识实体的属性集称为码 • 如学号是学生实体的码 • 通讯录（姓名，邮编，地址，电话，Email，BP）
用椭圆表示实体的属性 学生选修课程E-R图 姓名 学号 系别 课程名 先修课 学分 选修 m n 学生 课程 用无向边把实体与其属性连接起来 联系的 数量 将参与联系的实体用线段连接 成绩 用矩形表示实体集，在框内写上实体名 用菱形表示实体间的联系 1.3.1.2基本Ｅ-Ｒ图要点
确定存储哪些数据，建立哪些应用，常用的操作及对象有哪些等确定存储哪些数据，建立哪些应用，常用的操作及对象有哪些等 需求分析 ER模型 对需求分析所得到数据的更高层的抽象描述 概念数据库设计 将概念模型所描述的数据映射为某个特定的DBMS模式数据 逻辑数据库设计 物理数据库设计 1.3.1.2数据库设计过程
1.3.2 结构数据模型 • 层次模型 • 网状模型 • 关系模型 • 面向对象模型
R1 根结点 R2 R3 叶结点 兄弟结点 R4 R5 兄弟结点 叶结点 层次模型示例 1.3.2.1 层次模型 • 层次模型： 用树型（层次）结构表示实体类型以及实体之间联系的模型是层次模型。 1. 有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根 结点 2. 根以外的其它结点有且只有一个双亲结点 叶结点
R1 R2 L3 L2 L1 R3 L4 L5 R4 R5 网状模型示例 1.3.2.2 网状模型 • 网状模型： 用网状结构表示实体类型及实体之间联系的数据模型称为网状模型。
学生登记表 关系模型示例 1.3.2.3关系模型 • 关系模型： 用关系（二维表格形式结构）来表示实体类型以及实体间联系的模型称为关系模型。 1970年美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型
对象 状态： 属性集合 消息 行为： 操作方法集合 封装 对象示意图 1.3.2.4 对象模型 • 对象模型： 使用面向对象技术（Object-Oriented，简称OO)来表示信息世界的实体类型及实体之间联系的模型称为对象模型。
1.4 数据库系统结构 • 本节内容: • 数据库系统结构 • 模式的概念 • 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
1.4 数据库系统结构(续) • 数据库系统内部的模式结构 • 从数据库管理系统角度看 • 数据库系统外部的体系结构 • 从数据库最终用户角度看
1.4.1 数据库系统外部的体系结构 • 单用户结构 • 主从式结构 • 分布式结构 • 客户/服务器结构 • 浏览器/应用服务器/数据库服务器结构
1.4.1.1单用户数据库系统 • 整个数据库系统(应用程序、DBMS、数据)装在一台计算机上，为一个用户独占，不同机器之间不能共享数据。 • 早期的最简单的数据库系统
1.4.1.2 主从式结构的数据库系统 • 一个主机带多个终端的多用户结构 • 数据库系统，包括应用程序、DBMS、数据，都集中存放在主机上，所有处理任务都由主机来完成 • 各个用户通过主机的终端并发地存取数据库，共享数据资源
1.4.1.2主从式结构的数据库系统（续） 终端 主机
1.4.1.2主从式结构的数据库系统(续） • 优点 • 易于管理、控制与维护。 • 缺点 • 当终端用户数目增加到一定程度后，主机的任务会过分繁重，成为瓶颈，从而使系统性能下降。 • 系统的可靠性依赖主机,当主机出现故障时，整个系统都不能使用。
1.4.1.3分布式结构的数据库系统 • 数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同结点上。 • 网络中的每个结点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用 • 同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用
1.4.1.3分布式结构的数据库系统（续） • 优点 • 适应了地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求。 • 缺点 • 数据的分布存放给数据的处理、管理与维护带来困难。 • 当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受到网络传输的制约。
1.4.1.4客户／服务器结构的数据库系统 • 把DBMS功能和应用分开 • 网络中某个（些）结点上的计算机专门用于执行DBMS功能，称为数据库服务器，简称服务器 • 其他结点上的计算机安装DBMS的外围应用开发工具，用户的应用系统，称为客户机
1.4.1.4客户／服务器结构的数据库系统（续） • 集中的服务器结构 一台数据库服务器，多台客户机 • 分布的服务器结构 • 在网络中有多台数据库服务器 • 分布的服务器结构是客户／服务器与分布式数据库的结合
