第1章 数据库基础(课件）-《SQL Server数据库应用案例教程》同步教学（上海交通大学出版社）

1 数据库基础 第 章 1 本章导读 随着信息技术的飞速发展，信息已成为当今社会各种活动的核心资源。通过对信息资源的开发利用，可以创造更大的信息价值。而对信息资源的开发利用离不开数据库技术的支持。 本章将介绍数据库的相关知识，包括数据库、数据库管理系统、数据库系统的基本概念，数据模型，数据库系统的结构，数据库系统设计和数据库领域的新技术等内容。 2 知识目标 掌握数据库的基础知识。 掌握数据模型的基础知识。 理解数据库系统的三级模式结构与二级映像等概念。 了解数据库系统设计的基本流程。 了解数据库领域的新技术。 能力目标 能够使用E-R图表示实体、属性、联系之间的关系。 素质目标 培养认真、规范的工作态度。 了解行业相关法律法规，培养严谨的工作作风。 3 项目导航 初识数据库 1 关系数据库 2 数据库系统的体系结构 3 数据库系统设计 4 数据库领域的性技术 5 01 初识数据库 5 1.1.1 数据与数据处理 1．数据与信息 数据是对客观事物、事件的记录与描述，也是对客观事物的逻辑归纳。这种记录或描述可以是音频、图像，也可以是符号、文字等。 数据与它的语义是密不可分的，语义指的是数据的含义。 信息是对数据的解释，即“信息=数据+语义”。 例如，有一条学生成绩信息为，信息学院计算机一班的张三同学在数据库原理及应用科目的考试中取得了95分的成绩。将这条信息转换成计算机中的数据，可以描述为（张三，信息学院，计算机一班，数据库原理及应用，95）。 — 6 — 6 — 7 — 数据处理是将数据转换成信息的过程，包括数据采集、管理、加工、变换和传输等一系列活动。 数据管理是数据处理的核心，其过程较为复杂，主要包括数据的分类、组织、编码、存储、维护、检索等操作。 数据处理的目的： 其一是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息，作为决策的依据； 其二是借助计算机科学地保存和管理大量复杂的数据，便于人们充分地利用这些信息资源。 1.1.1 数据与数据处理 2． 数据处理与数据管理 7 — 8 — 1.1.2 数据库、数据库管理系统与数据库系统 数据库 1 数据库（database, DB）是存储在计算机内，有组织的、可共享的相关数据的集合，这种集合按一定的数据模型组织、描述并长期存储，同时能够以安全可靠的方法对数据进行检索。 数据库数据具有冗余度小、独立性高、延展性强、共享性好，以及结构化和永久性等特点。 数据库管理系统 2 数据库管理系统（database management system, DBMS）是指能够创建、运用、管理和维护数据库，并且能够对数据库进行统一控制的系统软件。 目前，常见的数据库管理系统有SQL Server、Oracle、MySQL与Access等。 8 — 9 — 1.1.2 数据库、数据库管理系统与数据库系统 数据库系统 3 数据库系统（database system, DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统。 它主要由数据库、数据库用户、计算机硬件系统和计算机软件系统等几部分组成，如图1-1所示。 图1-1 数据库系统的组成 9 — 10 — 1.1.3 数据库管理技术的发展 1．人工管理阶段 在20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。当时的计算机硬件和软件都不完善，因此只能采用人工方式对数据进行管理。 图1-2 人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系 人工管理阶段特点： 人工管理阶段的数据无法保存。 该阶段的数据无法共享，数据是面向应用程序的，一组数据只对应一个应用程序，如图1-2所示。 10 — 11 — 在20世纪50年代后期至60年代中期，计算机硬件和软件技术都得到了极大发展，计算机开始用于数据管理。 文件系统优点： 数据能够以文件的形式长期存储； 文件系统提供的文件管理功能及存取方法，使得应用程序与数据具有了一定的独立性； 文件形式多样化，数据间具有一定的共享性等。 文件系统缺点： （1）数据共享性差，冗余度较大。 （2）数据不一致性。 （3）数据独立性差。 （4）数据间联系弱。 1.1.3 数据库管理技术的发展 2．文件系统阶段 11 — 12 — 1.1.3 数据库管理技术的发展 3．数据库系统阶段 到了20世纪60年代后期，文件系统的数据管理方法无法适应各种应用程序的需要，于是数据库技术应运而生，人们转向使用数据库对数据进行统一管理。 与文件系统相比，数据库系统阶段特点： （1）数据结构化。 （2）数据共享性高、冗余度小。 （3）数据独立性高。 （4）有统一的数据管理和控制功能。 图1-4 数据库系统中的数据共享机制 12 — 13 — 1.1.4 数据模型 数据模型是对现实世界数据特征的抽象描述。现实世界中的数据要转换为抽象的