第1章 数据库概述 数据库原理及应用 刘金岭

数据库原理及应用 刘金岭

第1章 数据库概述软件计算机系刘金岭

2013-7-8

数据库原理及应用 刘金岭

本章主要内容(1) 数据管理技术的发展的三个阶段。 (2) 数据库、数据库管理系统和数据库系统的 定义。 (3) 数据库开发、管理和使用数据库系统开发 人员。 (4) SQL Server 2005关系型数据库简介。

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本章的重要概念数据和数据管理技术； 数据库系统结构； 信息处理方式的演变方式； 程序和数据的联系； DBMS和DBS的概念； DBA职责； SQL Server2005关系数据库的 主要功能、数据类型、实用程序及 常用工具。

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前 言从20世纪50年代中期开始，计算机的应用由科学研究部门逐渐扩 展到企业、行政部门。至60年代，数据处理已成为计算机的主要应用。 在60年代末，数据库技术作为数据处理中的一门新技术发展起来的。 经过30多年的发展，数据库技术已是计算机软件领域的一个重要分支， 形成了较为完整的理论体系和实用技术。本章先回顾数据管理技术的发 展过程，然后介绍数据库中的基本概念，以使同学们对数据库的概貌有 所了解。

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1.1 数据库系统的产生与发展主要内容

数据和数据管理技术 数据管理发展的三个阶段

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数据库系统的产生与发展 1963年，美国Honeywell公司的IDS(Integrated Data Store) 系统投入运行，揭开了数据库技术的序幕。 20世纪70年代是数据库蓬勃发展的年代，网状系统和层次系统占据 了整个数据库商用市场，而关系系统仅处于实验阶段。 20世纪80年代，关系系统由于使用简便以及硬件性能的改善，逐步 代替网状系统和层次系统占领了市场。 20世纪90年代，关系数据库已成为数据库技术的主流。 进入21世纪以后，无论是市场的需求还是技术条件的成熟，对象数 据库技术、网络数据库技术的推广和普及已成定局。

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数据和数据管理技术 数据是数据库系统研究和处理的对象。数据与信息是分不开的，它们既有联系 又有区别。 数据 通常指用符号记录下来的、可以识别的信息。 数据是载荷信息的媒体,它包括数值型数据和非数值型数据。数值型数据是以数 字表示信息，而非数值型数据是以符号及其组合来表示信息。例如字符、文字、图 表、图形、图像、声音等均属于非数值型数据。 信息与数据之间存在着固有的联系： 数据是信息的符号表示或称为载体；信息则是数据的内涵，是对数据语义的解 释。 数据管理技术 数据管理是指对数据的分类、组织、编码、存储、查询和维护等活动，是数据 处理的中心环节。

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数据处理发展的三个阶段 数据处理 数据处理是指从某些

已知的数据出发，推导加工出一些新的数据，这 些新的数据又表示了新的信息。 数据处理是与数据管理相联系的，数据管理技术的优劣，将直接影响 数据处理的效率。,随着数据处理量的增长，产生了数据管理技术。数据 管理技术的发展，与计算机硬件(主要是外部存储器)、系统软件及计算 机应用的范围有着密切的联系。

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人工管理阶段 在人工管理阶段 20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，其他工作还 没有展开。外部存储器只有磁带、卡片和纸带等，还没有磁盘等字节 存取存储设备。软件只有汇编语言，尚无数据管理方面的软件。数据 处理的方式基本上是批处理。 人工管理阶段的数据管理有下列特点： ① 数据不保存在计算机内。 ② 没有专用的软件对数据进行管理。 ③ 只有程序(program)的概念，没有文件(file)的概念。 数据的组织方式必须由程序员自行设计与安排。 ④ 数据面向程序。即一组数据对应一个程序。

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文件系统阶段(1)20世纪50年代后期至60年代中期，计算机不仅用于科学计算，还 用于信息管理。随着数据量的增加，数据的存储、检索和维护问题成为 紧迫的需要，数据结构和数据管理技术迅速发展起来。此时，外部存储 器已有磁盘、磁鼓等直接存取存储设备。软件领域出现了高级语言和操 作系统。操作系统中的文件系统是专门管理外存的数据管理软件。数据 处理的方式有批处理，也有联机实时处理。

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文件系统阶段(2)

文件系统阶段的数据管理有以下特点： ① 数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上。 ② 数据的逻辑结构与物理结构有了区别，但比较简单。 ③ 文件组织已多样化。有索引文件、链接文件和直接存取文件等。 ④ 数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用，即数据面向应用。 ⑤ 对数据的操作以记录为单位。 随着数据管理规模的扩大，数据量急剧增加，文件系统显露出三个缺陷： 数据冗余(redundancy) 数据不一致(inconsistency) 数据联系弱(poor data relationship)

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数据库阶段(1)数据管理技术进入数据库阶段的标志是20世纪60年代末的三件大事： 1968年美国IBM公司推出层次模型的IMS系统 。 1969年美国CODASYL组织发布了DBTG报告，总结了当时各式各样 的数据库，提出网状模型。 1970年美国IBM公司的E.F.Codd 连续发表论文，提出关系模型，奠 定了关系数据库的理论基础。

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数据库阶段(2) 数据库阶段的数据管理具有以下特点： 采用数据模型表示复杂的数据结构。 有较高的数据独立性。

数据库系统为用户提供了方便的用户接口。 数据库系统提供以下四方面的数据控制功能：数据库的并发控制， 数据库的恢复，数据的完整性和数据安全性。 增加了系统的灵活性

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数据库阶段(3) 数据库系统的结构用户的局部逻辑结构 数据库 整体逻辑结构 数据库的物理结构

逻辑数据 独立性

物理数据 独立性

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数据库阶段(4) 程序和数据间的联系

应用程序1 应用程序2 … 应用程序n

数据库 管理系统 DBMS

数 据 库

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数据库阶段(5) 数据库阶段信息处理方式的演变输入 程序 输出

文件 联机 终端 (a) 传统方式输入 要求 查询处理程序 报表生成程序 报表

数据库应用程序 输入 输入 应用程序

输出 (b) 数据库方式

输出

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1.2 数据库、数据库管理系统与数据库系统主要内容

数据库 数据库管理系统 数据库系统

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数据库的概念(1)数据库是指计算机系统中集中存储的一批数据的集合，它是计算机系 统的工作对象。 定义1.1 数据库(DataBase,简记为DB)是指长期存储在计算机内、 有组织的、统一管理的相关数据的集合。DB能为各种用户共享，具有较小 的数据冗余度、数据间联系紧密而又有较高的数据独立性等特点。 特别需要指出的是，数据库中的存储数据是“集成的”和“共享的”。

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数据库的概念(2)集成是指把某个特定应用环境中的与各种应用相关的数据及其数据之 间的联系(联系也是一种数据)全部集中并按照一定的结构形式进行存 储，或者说，把数据库看成为若干个性质不同的数据文件的联合和统一 的数据整体，并且在文件之间局部或全部消除了冗余，这使数据库系统 具有整体数据结构化和数据冗余小的特点。 共享是指数据库中的一块块数据可为多个不同的用户所共享，即多个 不同的用户使用多种不同的语言，为了不同的应用目的同时存取数据库， 甚至同时存取同一块数据。共享实际上是基于数据库是“集成的”这一 事实的结果。

数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jy9h.html