数据库概述.pptx

1课名：课名：数据库原理及应用数据库原理及应用学时：学时：32(32(讲课讲课)+24()+24(上机上机)2个人介绍曲刚曲刚 博士博士 副教授副教授大连理工大学管理科学与工程学院大连理工大学管理科学与工程学院信息管理与信息系统研究所信息管理与信息系统研究所研究方向研究方向:ITIT行为研究、新兴电子商务、信息系统项目管理行为研究、新兴电子商务、信息系统项目管理3联系方式Office:Office:管理学院管理学院524524房间房间TEL:TEL:[phone]-*83(O)0411-84708954-*83(O)E-mail:E-mail:Mail BOX:Mail BOX:管理学院传达室管理学院传达室6060号号ftp:/202.118.69.95/=public=/OfficeTools/ftp:/202.118.69.95/=public=/OfficeTools/nSQLServerSQLServer（2000PSQL2K_4IN1.ISO2000PSQL2K_4IN1.ISO）4关于实践环节2424学时的上机时间学时的上机时间实践报告实践报告:大作业大作业报告格式报告格式A4A4打印打印,关于程序的报告关于程序的报告统一封面统一封面5教材教材n何玉洁编著，何玉洁编著，数据库原理与数据库原理与应用教程应用教程，机，机械工业出版社械工业出版社课件课件ftp:/202.118.69.95/6内容内容n数据库原理数据库原理如何设计规范的数据库的逻辑结构；数据库的管理和控制。n数据库应用数据库应用用某一数据库管理系统（后台）：物理地建立数据库 操作数据库 语言及工具（前台）面向对象数据库开发7第第 1 章章 数据库概述数据库概述 n1.1 数据库系统基本概念数据库系统基本概念n1.2 数据管理的发展数据管理的发展 n1.3 使用数据库系统的考虑及数据库使用数据库系统的考虑及数据库应用的未来应用的未来 81.1 数据库系统基本概念数据库系统基本概念n数据数据n数据库数据库n数据库管理系统数据库管理系统n数据库系统数据库系统数据库是干什么用的？数据库是干什么用的？9数据数据(Data)(Data)n什么是数据？什么是数据？n什么是信息？什么是信息？n数据与信息的关系？数据与信息的关系？现在是什么时代？现在是什么时代？10n数据数据在大多数人头脑中的第一反映就是在大多数人头脑中的第一反映就是数字。数字。n其实数字只是最简单的一种数据，是数其实数字只是最简单的一种数据，是数据的一种传统和狭义的理解。据的一种传统和狭义的理解。n广义的理解，数据的种类很多，文字、广义的理解，数据的种类很多，文字、图形、图像、声音、学生的档案记录、图形、图像、声音、学生的档案记录、货物的运输情况等，都是数据。货物的运输情况等，都是数据。n描述事物的符号记录称为数据描述事物的符号记录称为数据11n实例实例n描述一个某校的大学生描述一个某校的大学生n(张三张三,男男,1989,20,1989,20,吉林吉林,信息管理系信息管理系,2004),2004)n这一条记录就是数据，是数据存取的基本单这一条记录就是数据，是数据存取的基本单位，而记录中的各项称为数据项（字段），位，而记录中的各项称为数据项（字段），它是可使用的数据的最小单位。它是可使用的数据的最小单位。n问题：数据在计算机中的最小单位是什么？问题：数据在计算机中的最小单位是什么？12n在日常生活中用自然语言描述事物，在计在日常生活中用自然语言描述事物，在计算机中要存储和处理这些事物，就要抽出算机中要存储和处理这些事物，就要抽出对这些事物感兴趣的特征组成一个记录来对这些事物感兴趣的特征组成一个记录来描述。描述。n例如前面描述一个某校大学生的记录例如前面描述一个某校大学生的记录n为了使数据有意义，需要将数据有序的组为了使数据有意义，需要将数据有序的组织起来，才能对数据进行有效的处理。织起来，才能对数据进行有效的处理。13n信信息息：以以一一定定的的规规则则组组织织在在一一起起的的事事实实的的集集合合，这这种种组组织织方方式式可可以以具具有有超超出出信信息息本本身身以以外外的的额额外价值。外价值。n数据代表真实世界的客观事物，数据是简单的数据代表真实世界的客观事物，数据是简单的客观事实，除它本身之外没有其他价值。客观事实，除它本身之外没有其他价值。n信息是将数据按一定的规则和关系组织起来，信息是将数据按一定的规则和关系组织起来，使其代表有意义的内容。使其代表有意义的内容。n问题：数据与信息是什么关系？问题：数据与信息是什么关系？14数据库数据库(DataBase,DB)(DataBase,DB)n所谓所谓数据库是指长期储存在计算机内的、数据库是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合有组织的、可共享的数据集合n特点特点n数据按照一定的数据模型组织、描述和数据按照一定的数据模型组织、描述和储存储存n具有较小的冗余度、较高的数据独立性具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性和易扩展性n可为各用户共享可为各用户共享数据库有什么用？数据库有什么用？15小例子：数据库与储蓄业务小例子：数据库与储蓄业务n2020世纪世纪8080年代末，在其他银行的储户还只年代末，在其他银行的储户还只被允许从其存款的储蓄所取款时，被允许从其存款的储蓄所取款时，北京工北京工商银行商银行率先推出了全市个人储蓄通存通兑率先推出了全市个人储蓄通存通兑业务，其实就是运用业务，其实就是运用数据库技术数据库技术统一保存、统一保存、处理北京工商银行所有储户的储蓄信息。处理北京工商银行所有储户的储蓄信息。16数据库与图书馆的比较数据库与图书馆的比较数据库数据库图书馆图书馆1234567数据外存用户用户标识数据模型数据库管理系统数据的物理组织方式图书书库读者借书卡/借书证书卡格式图书管理员图书的物理存放方式8用户对数据库的操作使用计算机语言检索、插入、删除、修改用户对图书馆的访问使用自然语言检索、借书、还书9第8项独立于第7项第8项独立于第7项17案例：从数据库中吸取营养案例：从数据库中吸取营养n北京美乘科技非常重视客户数据库的管理和开北京美乘科技非常重视客户数据库的管理和开发工作。发工作。n多年来的经营已积累了大量的客户信息，建有多年来的经营已积累了大量的客户信息，建有销售部门客户数据库、客户服务部客户数据库销售部门客户数据库、客户服务部客户数据库和公司数据库。和公司数据库。n销售数据库中详细描述了最近需要接触的客户销售数据库中详细描述了最近需要接触的客户名录以及该客户最新动态，同时也将显示客户名录以及该客户最新动态，同时也将显示客户以往的销售记录，销售经理可借此安排相关人以往的销售记录，销售经理可借此安排相关人员拜访。员拜访。18n在客户服务数据库中，包含有客户的各种数据在客户服务数据库中，包含有客户的各种数据信息，在每周的例会上，它将整理出下一阶段信息，在每周的例会上，它将整理出下一阶段需要关心的客户清单和服务内容。需要关心的客户清单和服务内容。n在这样的机制下，出现了许多有趣的事情，比在这样的机制下，出现了许多有趣的事情，比如正当客户需要某种耗材的时候，美承科技客如正当客户需要某种耗材的时候，美承科技客服人员的电话就主动打过来了。服人员的电话就主动打过来了。n许多美承的客户都有一种被关注、被呵护的感许多美承的客户都有一种被关注、被呵护的感受，而正是这样的感受，使他们不断地加深着受，而正是这样的感受，使他们不断地加深着与北京美承科技的合作。与北京美承科技的合作。n问题：企业发展靠什么？问题：企业发展靠什么？19案例：从数据库中发掘商机案例：从数据库中发掘商机n周五晚上尿布销量问题：周五晚上尿布销量问题：n一般看来，啤酒和尿布是顾客群完全不同的商一般看来，啤酒和尿布是顾客群完全不同的商品。但是沃尔玛一年内数据挖掘的结果显示，品。但是沃尔玛一年内数据挖掘的结果显示，在居民区中尿布卖得好的店面啤酒也卖得很好。在居民区中尿布卖得好的店面啤酒也卖得很好。原因其实很简单，一般太太让先生下楼买尿布原因其实很简单，一般太太让先生下楼买尿布的时候，先生们一般都会犒劳自己两听啤酒。的时候，先生们一般都会犒劳自己两听啤酒。因此啤酒和尿布一起购买的机会是最多的。这因此啤酒和尿布一起购买的机会是最多的。这是一个现代商场智能化信息分析系统发现的秘是一个现代商场智能化信息分析系统发现的秘密。密。20n通过通过“尿布销量信息尿布销量信息”现象去观察，从中找现象去观察，从中找出全面、完整的信息（为什么周五销量突升，出全面、完整的信息（为什么周五销量突升，哪些人购买）哪些人购买）n知道如何采集信息及在何处采集信息（派人知道如何采集信息及在何处采集信息（派人在卖尿布的通道处记录，获知年轻男士被指在卖尿布的通道处记录，获知年轻男士被指派买尿布）派买尿布）n获取到获取到“消费欲望消费欲望”信息（男士来购买，而信息（男士来购买，而男士喜欢喝啤酒，在尿布旁摆放有奖的国产男士喜欢喝啤酒，在尿布旁摆放有奖的国产和进口啤酒），从而推动了啤酒的销售。尿和进口啤酒），从而推动了啤酒的销售。尿布是必须品，而啤酒却是消费欲望。布是必须品，而啤酒却是消费欲望。21DBMS数据库管理系统数据库管理系统n数据库管理系统（DBMS）是位于用户与操位于用户与操作系统之间的一层作系统之间的一层数据管理软件数据管理软件。操作系统计算机数据库 用用 户户22数据库管理系统的主要功能数据库管理系统的主要功能n数据库用户用DBMS来创建和维护数据库。n数据库管理系统的主要功能包括：定义、创建、：定义、创建、操作和维护数据库。操作和维护数据库。n定义数据库涉及描述存储在数据库中数据的数据涉及描述存储在数据库中数据的数据类型、描述这些数据的数据结构和描述这些数据类型、描述这些数据的数据结构和描述这些数据所具有的各种语义限制；所具有的各种语义限制；n创建数据库则是在数据库管理系统的控制下把这则是在数据库管理系统的控制下把这些数据存储在某种存储介质上；些数据存储在某种存储介质上；n数据的操作则包括如查询、更新和生成报表等一则包括如查询、更新和生成报表等一系列处理功能。系列处理功能。23商品化商品化DBMSDBMSnDBMSDBMS是一个复杂的软件系统，已被商品化。是一个复杂的软件系统，已被商品化。nDB2DB2（IBMIBM公司）公司）nOracleOraclenSQL Server(MicrosoftSQL Server(Microsoft公司公司)nSybaseSybasenInformixInformix、IngresIngres、FoxPro(SoftWareFoxPro(SoftWare公司公司)、AccessAccess(Microsoft(Microsoft公司公司)等。等。nEasybaseEasybase（人大）、（人大）、CobaseCobase（北大、人大与中国（北大、人大与中国软件总公司）、软件总公司）、OPENBASEOPENBASE（东大阿尔派）、（东大阿尔派）、DM2DM2（华中理工大）等。（华中理工大）等。24数据库系统（数据库系统（DBSDBS）n数据库系统是指在计算机系统中引入数数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，它有广义和狭义之分。据库后的系统，它有广义和狭义之分。n狭义的数据库系统狭义的数据库系统是指数据库和数据库是指数据库和数据库管理系统加在一起构成的；管理系统加在一起构成的；n广义的数据库系统广义的数据库系统是由数据库、数据库是由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、应用程序和管理系统、数据库管理员、应用程序和用户构成的。用户构成的。25数据库管理员用户数据库数据库管理系统应用程序数据库系统的组成数据库系统的组成问题：数据库是问题：数据库是否等于数据库系否等于数据库系统？统？狭狭义义26DBMSDBMS是数据库系统的核心是数据库系统的核心n数据库管理系统位数据库管理系统位于用户与操作系统于用户与操作系统之间，无论是从广之间，无论是从广义还是狭义，它都义还是狭义，它都是数据库系统的核是数据库系统的核心。心。271.2 数据管理的发展数据管理的发展n数据库技术是应数据管理任务的需要而产数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的。生的。n数据管理是指对数据进行分类、组织、编数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护。码、存储、检索和维护。n数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。数据库系统三个阶段。28人工管理阶段人工管理阶段n时间：时间：2020世纪世纪5050年代以前。年代以前。n计算机：计算机：主要用于科学计算，没有磁盘等主要用于科学计算，没有磁盘等直接存取的存储设备、没有管理数据的软直接存取的存储设备、没有管理数据的软件。件。n特点：特点：数据不保存数据不保存 应用程序管理数据应用程序管理数据 数据不共享数据不共享 数据不具有独立性数据不具有独立性29应用程序与数据之间的对应关系应用程序与数据之间的对应关系30文件系统阶段文件系统阶段n时间：时间：2020世纪世纪5050年代后期到年代后期到6060年代中期。年代中期。n计算机：计算机：硬件方面有了磁盘、磁鼓等、软硬件方面有了磁盘、磁鼓等、软件有了专门的数据管理软件（文件系统）。件有了专门的数据管理软件（文件系统）。n特点：特点：数据可以长期保存数据可以长期保存 由文件系统管理数据由文件系统管理数据 数据共享性差，冗余度大数据共享性差，冗余度大 数据独立性差数据独立性差 31文件管理系统文件管理系统应用程序1文件1应用程序2文件2应用程序n文件n文件文件系统系统32文件管理系统示例文件管理系统示例图：文件管理系统示例图：文件管理系统示例学生管理学生管理学生选课管理学生选课管理应用程序应用程序A1学生信息学生信息文件文件F1课程信息课程信息文件文件F2学生选课信学生选课信息文件息文件F3应用程序应用程序A233文件管理系统的缺点文件管理系统的缺点 n编写应用程序不方便 n数据冗余不可避免n应用程序依赖性 n不支持对文件的并发访问 n数据间联系弱 n难以按用户视图表示数据 n无安全控制功能 34数据库系统阶段数据库系统阶段n时间：时间：2020世纪世纪6060年代后期以来。年代后期以来。n计算机：计算机：硬件已有大容量磁盘，价格下降；硬件已有大容量磁盘，价格下降；软件价格上升；软件价格上升；出现了统一管理数据的专门软件出现了统一管理数据的专门软件 系统系统数据库管理系统，以解决数据库管理系统，以解决 多用户、多应用共享数据的需求。多用户、多应用共享数据的需求。35数据库管理系统数据库管理系统应用程序1应用程序2应用程序nDBMS数据库36 数据库管理系统示例数据库管理系统示例应用程序应用程序A1A1学生管理学生管理学学 生生 有有关关 的的 数数据库据库应用程序应用程序A2A2学生选课学生选课管理管理数据库数据库管理系管理系统统37数据库管理系统的优点数据库管理系统的优点 n相互关联的数据的集合 n较少的数据冗余 n程序与数据相互对立n保证数据的安全、可靠n最大限度地保证数据的正确性n数据可以并发使用并能同时保证一致性38相互关联的数据的集合n数据库中的数据不是孤立的，数据与数据之间是相互关联的。也就是说，在数据库中不仅要能够表示数据本身，还要能够表示数据与数据之间的联系。39较少的数据冗余 数据库中的数据被统一管理，合理组织，任何对数据的操作都由数据库管理系统DBMS完成。DBMS40数据具有较高的独立性n数据独立性是指数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖、彼此独立的特性。41保证数据的安全、可靠 数据库数据库技术要能够技术要能够保证数据库保证数据库中的数据是中的数据是安全、可靠安全、可靠的。的。有效地防有效地防止数据库中的数据止数据库中的数据被非法使用或非法被非法使用或非法修改修改 数据遭到数据遭到破坏时能立刻将数破坏时能立刻将数据完全恢复据完全恢复42最大限度地保证数据的正确性 保证数保证数据正确的特据正确的特性在数据库性在数据库中称之为数中称之为数据完整性。据完整性。200岁43数据可以并发使用并能同时保证数据的一致性n 在多个用户同时使用数据库时，能够保证不产生冲突和矛盾，保证数据的一致性和正确性。44并发操作示例500元500+300=800500-168=332332元800元500元500元45数据库应用的未来数据库应用的未来n目前数据库系统已经应用到医学诊断、计算机目前数据库系统已经应用到医学诊断、计算机辅助设计、计算机辅助工程、图书馆管理、天辅助设计、计算机辅助工程、图书馆管理、天气预报、交通预订、旅馆预订等许多领域。气预报、交通预订、旅馆预订等许多领域。n数据库系统的发展主要是为了满足共享信息用数据库系统的发展主要是为了满足共享信息用户的需求，随着在线信息的增加，以及越来越户的需求，随着在线信息的增加，以及越来越多的用户希望访问在线信息，今后还会开发出多的用户希望访问在线信息，今后还会开发出更多的面向应用的数据库系统。更多的面向应用的数据库系统。46小结小结 l本章主要介绍了数据库系统基本概念和数据管本章主要介绍了数据库系统基本概念和数据管理的发展。介绍了数据库管理系统及文件管理理的发展。介绍了数据库管理系统及文件管理系统和数据库管理系统在数据管理上的差别。系统和数据库管理系统在数据管理上的差别。l数据库管理系统的产生解决了文件管理系统的数据库管理系统的产生解决了文件管理系统的诸多不便，它将以前在应用程序中实现的复杂诸多不便，它将以前在应用程序中实现的复杂功能转由数据库管理系统（功能转由数据库管理系统（DBMSDBMS）统一来实现，）统一来实现，这不但减轻了开发者的负担，而且更重要的是这不但减轻了开发者的负担，而且更重要的是带来了数据的共享、安全、一致性等诸多好处，带来了数据的共享、安全、一致性等诸多好处，并将应用程序与数据的结构和存储方式彻底分并将应用程序与数据的结构和存储方式彻底分开，使应用程序的编写不再受数据的结构和存开，使应用程序的编写不再受数据的结构和存储方式的影响。储方式的影响。