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1、数据库原理及应用（SQL Server）,第1 章 数据库系统概论,本书目录,第1章 数据库系统概述第2章 SQL Server 2000基础第3章 SQL 语言第4章 基表第5章 数据查询第6章 用户视图第7章 数据库安全管理第8章 数据库的日常管理与数据传输第9章 SQL Serverv程序设计第10章 存储过程与游标第11章 触发器,本章导读,信息是人类社会发展中维持生产活动、经济活动和社会活动必不可少的重要资源，也是现代管理的宝贵财富。因此，人们为了获取有价值的信息，就需要对数据进行处理、进行管理。信息系统是一个由人、计算机等组成的，并能进行信息的收集、传递、存储、加工、维护、分析、计
2、划、控制、决策和使用的系统。用计算机对数据进行处理的应用系统称为计算机信息系统。信息系统其核心是数据库。,第1章 数据库系统概述,1.1 数据库技术的基本概念1.2 数据和数据模型 1.3 实体联系模型1.4 关系数据模型1.5 数据库系统的内部结构1.6 数据库管理系统开发的步骤1.7 学生信息管理系统的开发实例1.8 数据库技术的产生、发展与特点,数据处理和数据管理,数据处理指是对数据进行收集、储存、加工和传播。数据处理的目的有二：从大量的原始数据中收集整理出有用的数据；对数据进行管理。数据管理指对数据进行分类、组织、编码、储存、检索和维护的过程。,1.1 数据库技术的基本概念,数据数据库
3、（DB）数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS),数据,数据是描述事物的符号记录，泛指一切可以被计算机处理的符号及符号组合，是信息的一种量化表示。数据(Data)是数据库中存储的基本对象。数据包括数据的表现形式和数据的解释两部分。数据的表现形式可以是数字、字符串、日期、逻辑值、文本、图形、图象、声音等。举例：学生档案中的学生记录（李明，男，1985，江苏，计算机系，2003）数据的形式：文字、数字数据的解释语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间解释：李明是个大学生，1985年出生，江苏人，2003年考入计算机系,数据库（DataBase，简称DB）,数据库是指长期存储在
4、计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，可以为各个用户共享。常见的数据库有：Access、Oracle、DB2、SQL Server、Sybase、Infomix,例：课程安排数据库实例,班级 人数 班主任 联系电话物01 50 陈春 84130291信00 55 苏夏 84133310电99 60 徐秋 84130780,课程名称 教师编号 班级 时间 地点量子力学 4409 物01 4-12 1301数据结构 4410 信00 4-34 1301微波原理 4413 电99 4-56 1301,st
5、udent,course,teacher,student和course等文件组成了该数据库，存储了教师、班级和课程安排的信息。为了定义这个数据库，要说明每个文件的记录结构，即各个数据元素的名称、类型和宽度等信息。文件之间存在着数据关联。例如，利用前两个文件，可得到第三个文件中各门课程的教师信息和班级信息。,教师编号 姓名 所属系4409 周东 物理系4410 林西 信息系4413 赵南 电子系,teacher,数据库管理系统是对数据库中的数据资源进行管理，并使之能为多个用户共享，同时还能保证数据的安全性、可靠性、完整性、一致性，还要保证数据的高度独立性。DBMS具备的功能：（1）数据定义功能（
6、DDL数据定义语言）（2）数据操作功能(DML数据操纵语言)（3）数据库的运行管理（4）数据库的建立与维护,数据库管理系统（DataBase Management System，简称DBMS）,（1）数据定义功能(DDL数据定义语言),提供数据定义语言（DDL）定义源模式（外模式、内模式、模式）。数据定义功能是指定义数据库的数据结构等，如定义表结构、索引、触发器、存储器等。将数据按一定的数据模式存放于数据字典中，以后用户对数据的所有操作都需要经过数据字典的编译和解释才能完成用户的数据操作要求。,（2）数据操纵功能(DML数据操纵语言),DML有两类：嵌入主语言中的宿主型DML，如C，PASCA
7、L等语言中要对数据操作，不能独立操作；交互式命令语言，可以独立使用，称为自含型或自主型DML，解释执行。数据操作功能主要完成对数据的检索和更新功能。对数据的更新又包括对数据的添加、修改和删除功能。,（3）数据库的运行管理,并发控制避免并发程序之间互相干扰防止数据库被破坏杜绝提供给用户不正确的数据存取控制（安全性检查）完整性约束条件的检查和执行保护数据库始终包含正确的数据用户可以设计完整性规则以确保数据值的正确性 数据库内部的维护等（如索引、数据字典的自动维护）。数据库恢复机制（对故障的处理）。,（4）.数据库的建立和维护功能,数据库建立时数据的物理地址分配 数据库的初始载入和转换数据库的转储和
8、恢复数据库的重组织性能监视、分析等。,数据库系统（DataBase System，简称DBS）,数据库管理系统指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。,1.2 数据和数据模型,1、数据为了有效地描述各种事物的特点、属性，人们通常是使用“抽象”的方法从现实世界中将有用的信息抽取出来，进行集中管理和处理。例如一个企业要求新员工填写员工信息登记表，表中可能包括：员工编码、姓名、性别、出生年月、学历、技术专长等。数据库运行过程中，主要使用和处理数据。所谓数据，指人们用于描述事物的特征或属性的可数值化的信息。数据库系统使用的数据可以是数字、字符
9、串、日期、逻辑值、文本、图形、图象、声音等。,数据的静态属性,数据库中的数据，普遍具有两大属性：即数据的静态属性和数据的动态属性。数据的静态属性包括：数据的基本结构、数据类型及取值范围（约束条件），数据之间的联系与制约关系（约束）。例如：一个学校的学生学籍及成绩管理数据库系统，一般会设计三张表如下：（1）学生基本信息表。一般包括学号、学生姓名、性别、出生年月、所在系专业、班级等。（2）课程表。一般包括课程号、课程名、学分等等。（3）学生选课信息表。一般包括学号、课程号、考试成绩等。,数据的动态属性,数据的动态属性是指数据的可操作性。数据库用户对数据库的操作有查询、更新数据等，更新数据又分为插入
10、、删除、修改数据，简称增、删、改。人们对数据的静态和动态特性概括为数据的三要素，即数据的基本结构、数据的约束条件和定义在数据集合上的数据操作。,逻辑数据和物理数据,数据的描述形式物理描述是指数据在存储设备上的存储方式，物理数据是实际存储在存储设备上的数据物理联系，物理结构、物理文件、物理记录等术语，都是描述物理数据的细节逻辑描述是指程序员或用户用来操作的数据形式，是抽象的概念逻辑联系、逻辑结构、逻辑文件、逻辑记录等术语，都是用户观点的数据描述,三个世界的假设,1、现实世界：存在于人脑之外的客观世界，是具体事物与抽象概念及其相互联系的综合。2、信息世界:是现实世界在人们头脑中的反映，是从后者到前
11、者的抽象。3、计算机世界（数据世界）,信息数据的转换过程,三个世界的术语有所不同,数据模型,数据模型是指对现实世界各种数据特征的抽象和模拟。据模型应用的目的不同，模型分为两类：概念层数据模型和组织层数据模型。数据模型应满足的条件：能尽可能真实地模拟或反映现实世界便于人们理解和交流便于在计算机系统上实现存储和处理,概念模型、组织模型,概念层数据模型：也称信息模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是用户和数据库设计人员交流的语言，主要用于数据库设计。组织层数据模型：是按计算机的观点对数据建模，是现实世界数据特征的抽象。主要包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对
12、象模型。主要用于DBMS的实现。,1.3 实体联系模型,概念模型：是现实世界到机器世界的中间层次。信息世界中的基本概念：实体(Entity)：客观存在并相互区别的事物。属性(Attribute)：实体所具有的某一特征。码(Key)：唯一标识实体的属性集。域(Domain)：属性的取值范围为该属性的域。实体型(Entity Type)：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。实体集(Entity Set)：同型实体的集合。联系(Relationship),概念模型的表示方法(1),概念模型的表示方法：最著名的方法是1976年由提出的实体-联系方法(E-R方法)。实体型：用矩形表示
13、，框内写明实体名。属性：用椭圆表示，并用无向边和相应实体相连。例:联系：用菱形表示，框内写明联系名，并用无向边和有关实体相连，边旁标明联系的类型。例:,学号,学生,概念模型的表示方法(2),两个实体之间的联系类型：一对一：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然。一对多：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体(n0)与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有1个实体与之联系。多对多：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体(n0)与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体(m0)与之联系。,
14、图1 一对一联系,实体间的联系一对一联系,实体间的联系一对多联系,图2 一对多联系,实体间的联系多对多联系,图3 多对多联系,概念模型的表示方法(3),两个实体型之间联系的表示方法 1 1 m 1 n n 1:1 1:n m:n,概念模型的表示方法(4),两个以上实体型之间也存在着一对一、一对多、多对多联系。表示方法：1 m m n n p,概念模型的表示方法(5),同一实体集内的各实体之间也可存在一对一、一对多、多对多的联系。表示方法：1 n 1 1,概念模型的表示方法(6),概念模型的表示方法(7),实体及其联系图 1 n m m 1 n n p n,概念模型的表示方法(8),完整E-R图 1 n m m 1 n n p n,练习,1、某工厂生产若干产品，每种产品有不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上，这些零件由不同的原材料制成，不同的零件使用的原材料可以相同，这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照列表放在若干仓库中。请用E-R图画出工厂、产品、零件、材料、仓库的概念模型。,E-R图练习,2、学校有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若个教师，其中有的教授和副教授每人带若干研究生，每个班级有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的概念模型。,
