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数据库应用系统开发 了解数据库管理技术的发展、数据库系统组成、数据库系统结构、数据模型等，初步认识数据库及其应用系统 人工手工管理 50年代中期以前存储数据、组织方式由程序员自己决定、设计——数据与程序不具有独立性 主要用于科学计算 数据不保存 应用程序管理数据 数据不共享 数据不具独立性 面向文件系统的管理 50年代末至60年代中期，操作系统已有专门的管理数据软件——程序与数据之间由软件提供存取方法但冗余大，程序与数据存储的独立性不够，修改结构意味着得更改程序。 数据以文件方式存放，按表单形式表示。 数据可以长期保存 数据可以共享但共享性差、冗余度高 数据独立性差 文件之间数据孤立 安全性控制不灵活 例：书籍（编号、标题、出版社编码、书籍类型、单价）、出版社（编码、出版社名称） 问题： 某标题的书籍是哪个出版社出版的？ 某个出版社出版了什么书籍？ 数据库管理系统 从60年代后期开始。要完成的任务是：数据合并、数据共享、数据保护。 数据库与文件系统的根本区别在于数据的结构化，由单个数据表组成的数据库文件是平面文件数据库，平面文件系统是数据库技术发展的开端。 数据库系统数据冗余小，易扩充。 具有较高的数据和程序独立性。 统一的数据控制功能。 相关术语和基本概念 1．数据（data） 数据指描述事物的符号记录。文字、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。 2．数据库（database，简称DB） 数据库指长期存储在计算机内有组织的、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，并可为各种用户共享。 3．数据库管理系统（database management system，简称DBMS） 数据库管理系统指位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制。数据库管理系统使用户能方便地定义数据和操纵数据，并能够保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。 4．数据库系统（database system，简称DBS） 数据库系统指在计算机系统中引入数据库后构成的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。 DBA (DataBase Administrator) 协调用户和开发人员的工作 参与数据库设计 创建用户和授权 保证数据库的正常运行 维护工作 数据库管理系统（DBMS) 一个能够让用户定义、创建和维护数据库以及控制对数据库访问的软件系统。 数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件 DBMS 功能 DBMS 提供统一的数据定义、插入、删除、检索及更新操作。 功能： 数据的安全性保护 数据的完整性检查 并发控制 数据库恢复 统一的数据控制功能 数据库是系统中各用户的共享资源（并发） 数据的安全控制（允许谁操作，允许什么操作等） 数据的完整性控制（实体完整性、参照完整性、属性完整性） 并发控制（防止丢失更新等） 数据和程序独立性 数据的存储结构与逻辑结构之间的映象或转换功能，当数据的存储结构（或物理结构）改变时，数据的逻辑结构可以不变——数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。 数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结构之间的映象或转换功能，当总体逻辑改变时，通过对映象的相应改变而保持局部逻辑结构不变。程序员是根据局部逻辑结构编写应用程序的，因而应用程序也就不必更改——数据和程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 DBMS 环境的组成 DBMS 环境有五个主要组成部分：硬件、软件、数据、工程和人 硬件：DBMS 和应用程序运行的计算机系统 软件：DBMS 软件和应用程序以及操作系统 数据：运行数据和元数据 过程：控制数据库设计和使用的指令和规则 人：包括数据库设计者、数据库管理员、应用程序员和最终用户 数据库应用程序 一个通过向 DBMS 发出合适的请求（一般是一个 SQL 语句）与数据库交互的计算机应用程序 数据库处理的优点 从相同数量的数据中可获得更多的信息 数据共享 平衡需求冲突 控制或消除冗余 一致性 完整性 安全性 高效性 数据无关性 数据库处理的缺点 规模较大 相对成本较大 复杂度较大 故障的影响较大 恢复较困难 数据库系统的三级模式结构 面向用户或应用程序员的用户级 对应外模式（用户模式） 面向建立和维护数据库人员的概念级 对应模式（逻辑模式、概念模式） 面向系统程员的物理级 内模式（存储模式） 二级映像 为提高数据独立性，DBMS 在三级模式之间提供两级映像 外模式/模式间的映像：当数据逻辑结构变更时，通过修改和调整外模式/模式间的映像，使得用户对应的外模式不变，