北京大学数据库系统资料.ppt

Why? What? How? Why? 数据管理艺术的必然 What? 数据模型 How? 数据库模式 琐言碎语 信息与数据 信息与知识 数据的认识层面 数据库在信息系统中的地位 信息与数据 信息定义 哲学上 人们所认知与感知对象的抽象 数学上 是确定性的度量，两次不定性之差，与随机对立 物理上 是一种能量，与熵对立 信息与数据 信息特性 无限性 共享性 创造性 数据 对现实世界中客观事物的符号表示 可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声音、图像等 计算机中数据 能输入计算机，并能为其处理的符号序列 信息与数据 信息与数据的联系 数据是信息的符号表示，或称载体 信息是数据的内涵，是数据的语义解释 数据是符号化的信息 信息是语义化的数据 例，一幅黑白图象 数据——黑白点阵 信息——脸谱 信息与知识 知识 “行动的能力” “可以辅助我们作出决策或采取行动的有很高价值的一种信息形态” 可以很快地将信息从一个地方转移到另一个地方，但将知识从一个人转移给另一个人经常是很困难和很慢的 信息与知识 信息管理 信息管理通过收集、处理、浓缩信息以达到有效的管理 知识管理 知识管理的焦点是通过信息的收集、存储、发布、重用等获得人的交流与知识共享达到知识的创新目的 知识管理是一个过程，个人通过这一过程学习新知识和获得新经验，并将这些新知识和新经验反应出来，进行共享，以用来促进培养、增强个人的知识和机构组织的价值 知识管理是组织有意识采取的一种战略，它保证能够在最需要的时间将最需要的知识传送给最需要的人。这样可以帮助人们共享信息，并进而将之通过不同的方式付诸实践，最终达到提高组织业绩的目的 数据的认识层面 数据结构 按照逻辑关系组织起来的一批数据, 按一定的存储方法把它存储在计算机中, 并在这些数据上定义了一个运算的集合 逻辑结构 数据之间存在的逻辑关系 表、树、图、数组… 物理结构 数据在计算机内的存储方式 顺序方式、链接方式… 数据的认识层面 数据独立性 当数据的结构发生变化时，通过系统提供的映象（转换）功能，使应用程序不必改变 数据的物理独立性 当数据的存储结构改变时，应用程序不必改变 数据的逻辑独立性 当数据的逻辑结构改变时，应用程序不必改变 数据的认识层面 数据语义 语言：形式 语义：内涵 11010819800101001？ 信息系统 数据库在信息系统中的地位 数据库在信息系统中的地位 新趋向 应用由计算转向信息处理 数据量激增，并呈多样性 数字图书馆 交互视频 人类基因组 电子商务 Web …... 数据库在信息系统中的地位 市场前景 四大支柱 操作系统、网络、计算机语言、数据库 两大热门 网络、数据库 无所不在的数据管理 Everything Over DB? 提纲 回溯——数据管理的发展阶段 数据模型 数据库模式 数据库系统的构成 数据库新方向 数据管理的发展阶段 考察要点 各阶段的技术及应用背景 计算机应用范围 外存储设备 数据管理软件 各个阶段的差别体现 谁管理数据 数据面向谁 数据与应用的独立性 数据管理的发展阶段 人工管理阶段（50年代中期以前） 文件系统阶段（50年代后期60年代中期） 数据库系统阶段（60年代后期开始） 数据库系统 VS 文件系统 软件发展趋势 数据库系统的特点 人工管理阶段 背景 计算机主要用于科学计算 数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等 外存为顺序存取设备 磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备 没有操作系统，没有数据管理软件 用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据，程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户上机操作 人工管理阶段 特点 用户完全负责数据管理工作 数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等 数据完全面向特定的应用程序 每个用户使用自己的数据，数据不保存，用完就撤走 数据与程序没有独立性 程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变 磁带的特点 优点：廉价地存放大容量数据 缺点：顺序访问；1%所需，100%访问 人工管理阶段 文件系统阶段 背景 计算机不但用于科学计算，还用于管理 外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备 直接存取设备（DASD） 无须顺序存取 由地址直接访问所需记录 有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统 文件存储空间的管理 目录管理 文件读写管理 文件保护 向用户提供操作接口 文件系统阶段 特点 系统提供一定的数据管理功能 存取方法（索引文件、链接文件、直接存取文件、倒排文件等） 支持对文件的基本操作（增、删、改、查等），用户程序不必考虑物理细节 数据的存取基本上以记录为单位 数据仍是面向应用的 一个数据文件对应一个或几个用户程序 数据与程序有一定的独立性 文件的逻辑结构与存储结构由系统进行转换，数据在存储上的改变