数据库第一章数据库系统概述.ppt

数据库原理;授课教师:  ;? 教材; ;本章概要 ;1.1 信息、数据与数据处理; 数据的概念在数据处理领域中已大大地拓宽了，其表现形式不仅包括数字和文字，还包括图形、图象、声音等。这些数据可以记录在纸上，也可记录在各种存储器中。 ;1.1.1.2 信息（Information） 信息的定义 信息是关于现实世界事物的存在方式或运动状态的反映的综合，具体说是一种被加工为特定形式的数据，但这种数据形式对接收者来说是有意义的，而且对当前和将来的决策具有明显的或实际的价值。 如“2008年硕士研究生将扩招30%”，对接受者有意义，使接受者据此作出决策。;1.1.1.3 数据与信息的联系 数据是信息的符号表示或载体，信息则是数据的内涵，是对数据的语义解释。 如上例中的数据2008、30%被赋予了特定的语义，它们就具有了传递信息的功能。 1.1.2 数据处理 数据处理是将数据转换成信息的过程，包括对数据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活动。其目的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。 可用下式简单的表示信息、数据与数据处理的关系： 信息=数据+数据处理 数据是原料，是输入，而信息是产出，是输出结果。“信息处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据。;1.2 数据库技术的产生、发展与研究领域;人工管理阶段的特点如下： 1. 数据不保存 因为当时计算机主要用于科学计算，对于数据保存的需求尚不迫切。 2. 系统没有专用的软件对数据进行管理 每个应用程序都要包括数据的存储结构、存取方法、输入方式等，程序员编写应用程序时，还要安排数据的物理存储，因此程序员负担很重。 3. 数据不共享 数据是面向程序的，一组数据只能对应一个程序。 多个应用程序涉及某些相同的数据时，也必须各自定义，因此程序之间有大量的冗余数据。;4. 数据不具有独立性 程序依赖于数据，如果数据的类型、格式、或输入输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，必须对应用程序做出相应的修改。 　　在人工管理阶段，程序与数据之间的关系可用图1.1表示。 ;1.2.1.2 ??件系统阶段（50年代后期至60年代中期） 这一阶段，计算机不仅用于科学计算，还大量用于信息管理。 大量的数据存储、检索和维护成为紧迫的需求。 硬件有了磁盘、磁鼓等直接存储设备。 在软件方面，出现了高级语言和操作系统。 操作系统中有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统。 处理方式有批处理，也有联机处理。 ;文件管理数据的特点如下： 1. 数据以文件形式可长期保存下来 用户可随时对文件进行查询、修改和增删等处理。 2. 文件系统可对数据的存取进行管理 程序员只与文件名打交道，不必明确数据的物理存储，大大减轻了程序员的负担。 3. 文件形式多样化 有顺序文件、索引文件等，因而对文件的记录可顺序访问，也可随机访问，更便于存储和查找数据。 4. 程序与数据间有一定独立性 由专门的软件即文件系统进行数据管理，程序和数据间由软件提供的存取方法进行转换，数据存储发生变化不一定影响程序的运行。;在文件系统阶段，程序与数据之间的关系可用图1.2表示。 ;与人工管理阶段相比，文件系统阶段对数据的管理有了很大的进步，但一些根本性问题仍没有彻底解决，主要表现在以下三方面： 1. 数据冗余度大 各数据文件之间没有有机的联系，一个应用程序基本上对应于一个文件，数据不能共享。 （程序一对应数据文件一：学生信息＋系的信息 程序二对应数据文件二：教师信息＋系的信息） 2. 数据独立性低 数据和程序相互依赖，一旦改变数据的逻辑结构，必须修改相应的应用程序。 而应用程序发生变化，如改用另一种程序设计语言来编写程序，也需修改数据结构。 3.数据一致性差 由于相同数据的重复存储、各自管理，在进行更新操作时，容易造成数据的不一致性。 ;1.2.1.3数据库系统阶段（60年代末开始） 60年代后期，计算机应用于管理的规模更加庞大，数据量急剧增加； 硬件方面出现了大容量磁盘，使计算机联机存取大量数据成为可能； 硬件价格下降，而软件价格上升，使开发和维护系统软件的成本增加。 文件系统的数据管理方法已无法适应开发应用系统的的需要。 为解决多用户、多个应用程序共享数据的需求，出现了统一管理数据的专门软件系统，即数据库管理系统。;数据库系统管理数据的特点如下： 1. 数据共享性高、冗余少 这是数据库系统阶段的最大改进，数据不再面向某个应用程序而是面向整个系统，当前所有用户可同时存取库中的数据。 这样便减少了不必要的数据冗余，节约存储空间，同时也避免了数据之间的不相容性与不一致性。 2. 数据结构化 按照某种数据模型，将全组