数据库系统简介.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 数据库系统介绍,数据库系统简介,第1页,提要,回溯,数据管理发展阶段,数据库模式,数据模型,数据库系统组成,数据库新方向,2,数据库系统简介,第2页,数据管理发展阶段,考查关键点,各阶段技术及应用背景,计算机应用范围,外存放设备,数据管理软件,各个阶段差异表达,谁管理数据,数据面向谁,数据与应用独立性,3,数据库系统简介,第3页,数据管理发展阶段,数据结构,逻辑结构,数据之间存在逻辑关系,表、树、图、数组,物理结构,数据在计算机内存放方式,次序方式、链接方式,课程号,课程名,学分,先修课,1001,数据结构,4,1003,1002,数据库,3,1001,1003,PASCAL,4,4,数据库系统简介,第4页,数据管理发展阶段,数据独立性,当数据结构发生改变时，经过系统提供映象（转换）功效，使应用程序无须改变,数据物理独立性,当数据存放结构改变时，应用程序无须改变,数据逻辑独立性,当数据逻辑结构改变时，应用程序无须改变,5,数据库系统简介,第5页,数据管理发展阶段,数据语义,语言：形式,语义：内涵,11010819800101001？,庄子与惠子游于濠梁之上，庄子曰：,“,鲦鱼出游从容，是鱼之乐也。,”,惠子曰：,“,子非鱼，安知鱼之乐？,”,，庄子曰：,“,子非我，安知我不知鱼之乐？,”,惠子曰：,“,我非子，固不知子矣；子固非鱼也，子之不知鱼之乐，全矣。,”,庄子曰：,“,请循其本。子曰,女安知鱼乐,云者，既已知吾知之而问我，我知之濠上也。,”,6,数据库系统简介,第6页,数据管理发展阶段,人工管理阶段（50年代中期以前文件系统阶段（50年代后期-60年代中期）,数据库系统阶段（60年代后期开始）,数据库系统,VS,文件系统,软件发展趋势,数据库系统特点,7,数据库系统简介,第7页,人工管理阶段,背景,计算机主要用于科学计算,数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等,外存为次序存取设备,磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备,没有操作系统，没有数据管理软件,用户用机器指令编码，经过纸带机输入程序和数据，程序运行完成后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户上机操作,8,数据库系统简介,第8页,人工管理阶段,特点,用户完全负责数据管理工作,数据组织、存放结构、存取方法、输入输出等,数据完全方面向特定应用程序,每个用户使用自己数据，数据不保留，用完就撤走,数据与程序没有独立性,程序中存取数据子程序伴随存放结构改变而改变,磁带特点,优点：廉价地存放大容量数据,缺点：次序访问；1%所需，100%访问,9,数据库系统简介,第9页,人工管理阶段,访问,访问,访问,数据1,数据2,数据,n,程序1,程序2,程序,n,10,数据库系统简介,第10页,文件系统阶段,背景,计算机不但用于科学计算，还用于管理,外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备,直接存取设备（,DASD）,无须次序存取,由地址直接访问所需统计,有了专门管理数据软件，普通称为文件系统,文件存放空间管理,目录管理,文件读写管理,文件保护,向用户提供操作接口,11,数据库系统简介,第11页,文件系统阶段,特点,系统提供一定数据管理功效,存取方法（索引文件、链接文件、直接存取文件、倒排文件等）,支持对文件基本操作（增、删、改、查等），用户程序无须考虑物理细节,数据存取基本上以统计为单位,数据仍是面向应用,一个数据文件对应一个或几个用户程序,数据与程序有一定独立性,文件逻辑结构与存放结构由系统进行转换，数据在存放上改变不一定反应在程序上,12,数据库系统简介,第12页,文件系统阶段,数据1,数据2,数据,n,存取方式,程序1,程序2,程序,n,13,数据库系统简介,第13页,文件系统阶段,数据与程序独立性差,文件系统出现并没有从根本上改变数据与程序紧密结合情况，数据逻辑结构改变则必须修改应用程序,文件系统只是解脱了程序员对物理设备存取负担，它并不了解数据语义，只负责存放,数据语义信息只能由程序来解释，也就是说，数据搜集以后怎么组织，以及数据取出来之后按什么含义应用，只有全权管理它程序知道。,一个应用若想共享另一个应用生成数据，必须同另一个应用沟通，了解数据语义与组织方式,14,数据库系统简介,第14页,文件系统阶段,数据共享性差，冗余度大,数据面向应用,即使不一样应用程序所需要数据有部分相同时，也必须建立各自文件，而不能共享相同数据,数据孤立,数据分散管理，许多文件，许多数据格式,数据不一致性,因为数据存在很多副本，给数据修改与维护带来了困难，轻易造成数据不一致性,15,数据库系统简介,第15页,文件系统阶段,补助,系别,姓名,学号,劳资科,住址,系别,性别,姓名,学号,房产科,学位,学分,系别,姓名,学号,学籍科,学位,出身,年纪,系别,性别,姓名,学号,人事科,16,数据库系统简介,第16页,文件系统阶段,数据查询困难,统计之间无联络,应用自己编程实现,对每个查询都重新编码,数据完整性难于确保,17,数据库系统简介,第17页,数据库系统阶段,背景,计算机管理数据量大，关系复杂，共享性要求强（各种应用、不一样语言共享数据）,外存有了大容量磁盘，光盘,软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及应用程序成本相对增加，其中维护成本更高，力争降低,18,数据库系统简介,第18页,数据库系统阶段,特点,有了数据库管理系统,面向全组织，面向现实世界,独立性较强,由,DBMS,统一存取，维护数据语义及结构,19,数据库系统简介,第19页,数据库系统阶段,数据库观点,数据不是依赖于处理过程从属品，而是现实世界中独立存在对象,数据1,统一存取,数据2,数据,n,程序2,程序1,程序,n,20,数据库系统简介,第20页,示例,S(SNO,SNAME,STATUS,CITY),P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT,CITY),J(JNO,JNAME,CITY),SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY),S,表示供给商，它各属性依次为供给商号，供给商名，供给商状态值，供给商所在城市；,P,表示零件，它各属性依次为零件号，零件名，零件颜色，零件重量，零件存放城市；,J,表示工程，它各属性依次为工程号，工程名，工程所在城市；,SPJ,表示供货关系，它各属性依次为供给商号，零件号，工程号，供货数量。,供给商,项目,零件,供给,21,数据库系统简介,第21页,示例,查询,“北京全部工程”,“供给红色零件给北京工程供给商”,维护,“不允许供给不存在零件”,22,数据库系统简介,第22页,示例,基于文件系统,文件系统怎样来组织？,分别组织几个文件，存放各类对象统计,系统不支持文件间联络，由应用程序负责查询表示及数据维护,23,数据库系统简介,第23页,示例,基于,数据库系统,数据库系统（关系）,数据统一按表结构存放，设为,S，P，J，SPJ,查询：只需提查询要求，由系统完成查询过程,SELECT SNO,FROM P,J,SPJ,WHERE SPJ.JNO=J.JNO,AND SPJ.PNO=P.PNO,AND J.CITY=“BEIJING”,AND P.COLOR=“RED”,维护：应用提出完整性约束，系统自动检验,CREATE TABLE SPJ(,FOREIGN KEY(PNO)REFERENCES P(PNO),),24,数据库系统简介,第24页,数据库系统,vs,文件系统,文件系统弱点,统计之间无联络,难于维护数据完整性,数据库系统用武之地,有查询,整体数据结构化,效率两面观,运行效率,开发效率,25,数据库系统简介,第25页,数据库系统,vs,文件系统,文件系统,数据管理,应用,应用,文件系统,应用,数据管理,应用,数据管理,26,数据库系统简介,第26页,软件发展趋势,机器语言,40,50,60,70,80,90,高级语言,操作系统,数据库，网络,软件开发工具,软件芯片,软件发展史,27,数据库系统简介,第27页,软件发展趋势,软件开发正由,编码,向,集成,转变,编码,集成,1970 1990,28,数据库系统简介,第28页,软件发展趋势,机器与汇编语言1950,编译语言1960,子程序,数据库服务1985,特定域对象库1990,预定义结构及处理方案,商用对象库,域标准，组件,子程序,服务,29,数据库系统简介,第29页,软件发展趋势,软件演变为服务,ASP（,应用服务供给商）,普通指经过网络给企业提供租赁式应用软件服务，经过这些应用软件，企业只需支付少许成本就可进行数字化管理，并取得,ASP,专业人士外部支援,ASP,是给企业提供,“,网上外脑,”,服务，在,Internet,上或者其它网络上出租关键企业应用程序访问,从软件到服务,软件是应用对象知识融合，它包含了应用软件企业经营理念和多年来所积淀文化,企业管理模式改变将造成软件改变，软件应是一个含有生命和连续发展系统,30,数据库系统简介,第30页,