单元1 认识数据库系统（课件）-《数据库应用基础-Access》同步教学（高等教育出版社）

单元1 认识数据库系统 1.1 信息、数据与数据处理 1.2 数据管理技术的发展 1.3 数据库系统的组成 1.4 数据库系统的特点 1.5 数据库系统的内部体系结构 1.6 数据模型 1.7 关系数据库 1.8 数据库设计步骤 1.1 信息、数据与数据处理 信息是现实世界在人们头脑中的反应。它以文字、数据、符号、图像、声音等形式记录下来。 数据是指那些可以被计算机接受和处理的符号。 数据是信息的载体，信息是数据的内涵。 数据只有经过解释才有意义，成为信息。例如，“长城”、“45”只是单纯的数据，没有具体意义，而“长城的门票是45元”就是一条有意义的信息。 数据处理就是把数据加工处理成为信息的过程，而数据处理的核心问题就是数据管理。 1.2 数据管理技术的发展 数据管理技术伴随着计算机硬件技术和软件技术的发展而发展，经历了三个发展阶段。 人工管理 文件系统 数据库系统 人工管理阶段应用程序与数据的关系 时间：50年代中期前 背景：计算机主要用于科学计算。 特点：数据不保存；一组数据对应一个程序。 计算机没有数据管理功能，程序和数据编写在一起，每个程序都有自己的数据，不能共享，数据冗余度很大。 人工管理 人工管理阶段应用程序与数据处理示例 分别编写程序求出10个整数的最大值和最小值 从这个例子可以看出，在人工管理阶段，程序和数据是不可分割的整体。每个程序都有自己的数据，根本无法实现数据共享。 文件系统阶段应用程序与数据的关系 文件系统 数据以文件形式存储，由操作系统统一管理，具有一定的独立性。但文件的读写依赖于程序，共享有局限性。 时间：50年代后期到60年代中期 背景：计算机已大量用于管理。 特点：数据可长期保存；程序与数据具有一定的独立性。 文件系统阶段应用程序与数据处理示例 分别编写程序求出10个整数的最大值和最小值 从这个例子可以看出，由于文件中只保存了数据，并未存储数据的结构信息，导致读取文件数据的操作必须在程序中实现，从而使程序与数据之间的独立性仍然有局限性。 数据库系统阶段应用程序与数据的关系 数据库系统 数据库中保存了数据及其结构信息，程序不用考虑数据的存取问题，具体的工作由数据库管理系统完成。真正实现了数据的独立和共享。 时间：60年代末 背景：计算机广泛应用于各个领域，数据共享要求越来越强。 特点：面向全组织的复杂的数据结构；数据冗余度小、易扩充；数据独立性高；数据统一管理。 数据库系统阶段应用程序与数据处理示例 分别求出10个整数的最大值和最小值 求最大值的标准化查询语句为 SELECT Max(Num) FROM data 求最小值的标准化查询语句为 SELECT Min(Num) FROM data 从这个例子可以看出，数据库中不仅保存了数据，还保存了数据表的结构信息（如列名称Num），程序中可以不用考虑数据的存取问题，具体的工作由数据库管理系统完成，数据真正实现了独立和共享。 1.3 数据库系统的组成 除了计算机硬件系统和操作系统外，一般由4个部分组成： 数据库 数据库管理系统 应用程序 相关人员 用户 开发人员 数据库管理员 1. 数据库 数据库（DataBase，DB） 可直观地理解为存放数据的仓库，它是按照一定方式组织起来的有联系、可共享的数据集合。能够被多个用户共享，并独立于应用程序。 2. 数据库管理系统 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）基本功能： 数据定义功能（DDL） 数据操纵功能（DML） 数据库运行控制功能（DCL） 数据库维护功能 数据库通信功能 3. 应用程序 应用程序是开发人员利用数据库系统资源开发出来的，满足特定应用环境的程序软件。 如，以数据库为基础学生成绩管理系统、财务管理软件、火车票订票系统等。 4. 相关人员 数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）负责确定数据库的存储结构和存取策略，定义数据库的安全性要求和完整性约束条件，监控数据库的使用和运行。 开发人员负责应用程序的需求分析、数据库概要设计，编写访问数据库的应用程序。 最终用户通过应用程序的接口或数据库查询语言访问数据库。 1.4 数据库系统的特点 1．数据结构化 数据库系统实现了整体数据的结构化，而且数据库中的数据不再仅针对某个应用，而是面向整体。 2．数据共享性高且冗余度低 因为数据是面向整体的，所以数据可以被多个用户、多个应用程序共享，大大减少冗余。 3．数据独立性高 数据独立性是指数据和应用程序之间的独立性。把数据的定义从程序中分离出去，使开发人员可以把精力放在应用程序的编写上，从而大大减少应用程序的维护和修改。数据独立性包括逻辑独立性和物理独立性。 4．数据由DBMS统一管理和控制 1.5 数据库