Ch1数据库的发展及种类.ppt

《Ch1数据库的发展及种类.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Ch1数据库的发展及种类.ppt（70页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、Access数据库设计基础数据库设计基础第一章 数据库的发展及种类主讲：程春雷主讲：程春雷n n同学们，我们即将要开始学习一门工具 Access数据库设计基础，也许同学们对什么是数据库，什么是数据库系统，什么是数据库管理系统等等这些概念，还不是很清楚。但有一点我可以肯定，那就是同学们经常接触到数据库系统，包括：药品数据库、疾病数据库、新药数据库、医药市场数据库等等。前言：前言：n n为了让大家了解这门课程做了那些事情，我先打个比方，大家寝室里有很多物品，你们是如何管理这些东西的呢？可能有的寝室条理性比较好，东西整理的井井有条，找个东西很是方便；而有的寝室条理性差点，东西随手放置，找个东西就得要

2、翻箱倒柜了。n n如果要解决这个问题，在个人注意条理之外，大家想想：还有其他的方式吗？对了，我们在入住寝室时，就应一起来考虑：这里放什么东西，那里放什么东西，那些东西应摆在一块，怎样摆有效率,如何摆放使用方便。n n其实数据信息管理也是如此，在我们利用好信息之前，我们就得考虑好，给信息先搭好一个合理的框架，这是我们即将要讲的数据库管理系统的工作。好了，希望同学在学完这门课程之后，更好地组织、分析、利用你们专业数据信息，利用好数据库工具，更好地推进你们的科研工作。第一章授课目标第一章授课目标n n理解数据及信息的概念及区别。n n理解数据库和数据库管理系统的概念和作用。n n理解使用数据库的优点

3、和注意事项。n n了解数据库系统发展简史。n n理解数据在数据库中的保存形式。n n了解流行的数据库软件。一、数据一、数据(Data)n n数据数据数据数据(Data)(Data)是数据库中存储的基本对象是数据库中存储的基本对象是数据库中存储的基本对象是数据库中存储的基本对象n n数据的定义数据的定义数据的定义数据的定义 描述事物的符号记录描述事物的符号记录描述事物的符号记录描述事物的符号记录n n数据的种类数据的种类数据的种类数据的种类 文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货文本、图形、

4、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等物的运输情况等物的运输情况等物的运输情况等n n数据的特点数据的特点数据的特点数据的特点 数据与其语义是不可分的数据与其语义是不可分的数据与其语义是不可分的数据与其语义是不可分的数据举例数据举例n n数数数数据据据据的的的的含含含含义义义义称称称称为为为为数数数数据据据据的的的的语语语语义义义义，数数数数据据据据与与与与其其其其语语语语义义义义是不可分的。是不可分的。是不可分的。是不可分的。例如例如例如例如 9393是一个数据是一个数据是一个数据是一个数据语义语义语义语义1 1：学生某：学生某：学生某：学生某门课门课门课门课的成的成的成的成绩绩

5、绩绩语义语义语义语义2 2：某人的体重：某人的体重：某人的体重：某人的体重语义语义语义语义3 3：药药药药学系学系学系学系20032003级级级级学生人数学生人数学生人数学生人数数据举例数据举例n n学生档案中的学生记录学生档案中的学生记录学生档案中的学生记录学生档案中的学生记录（李明，男，（李明，男，（李明，男，（李明，男，198405198405，江苏南京市，药学系，江苏南京市，药学系，江苏南京市，药学系，江苏南京市，药学系，20082008）语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、语义

6、：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、入学时间入学时间入学时间入学时间 解释：李明是个大学生，解释：李明是个大学生，解释：李明是个大学生，解释：李明是个大学生，19841984年年年年5 5月出生，江苏南京市人，月出生，江苏南京市人，月出生，江苏南京市人，月出生，江苏南京市人，20082008年考入药学系年考入药学系年考入药学系年考入药学系信息信息(Information)存储在数据库中的数据是尚未经过利用的存储在数据库中的数据是尚未经过利用的原始记录。原始记录。信息则是数据经过整理、分析后，具有更信息则是数据经过整理、分析后，具有更多意义的数据。多意义的数据。对于学生成绩而言，哪些是数

7、据？哪些是对于学生成绩而言，哪些是数据？哪些是信息？信息？数据处理数据处理数据处理数据处理是指针对各种数据进行采集、储是指针对各种数据进行采集、储存、检索、加工、传播和应用等一序列活存、检索、加工、传播和应用等一序列活动的总和动的总和.数据处理的基本目的是从大量的、数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导出对于某些特定的人们来说有价取并推导出对于某些特定的人们来说有价值、有意义的数据。值、有意义的数据。数据管理数据管理数据管理数据管理是对数据进行有效的分类、组织、是对数据进行有效的分类、组织、编码、存储、检索、维护和应用，它

8、是数编码、存储、检索、维护和应用，它是数据处理的中心问题。据处理的中心问题。面对各专业领域巨量的数据，人脑已经无面对各专业领域巨量的数据，人脑已经无能为力了。数据管理离不开数据库管理软能为力了。数据管理离不开数据库管理软件的支持。件的支持。n n数据库的定义数据库的定义数数数数据据据据库库库库(Database,(Database,简简简简称称称称DB)DB)是是是是长长长长期期期期储储储储存存存存在在在在计计计计算算算算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。二、数据库二、

9、数据库数据库的概念数据库的概念n n数据库管理系统(Database Management System)(Database Management System)是一种系统软件。是一种系统软件。是用户和数据库之间的桥梁。是用户和数据库之间的桥梁。用于科学地组织和存储数据。用于科学地组织和存储数据。高效地获取和维护数据。高效地获取和维护数据。数据库的概念数据库的概念n n数据库管理系统数据库管理系统 (Database Management System)(Database Management System)数据库数据库管理系统用户数据库概念类比数据库概念类比序号序号序号序号数据库数据库数据库

10、数据库 图书馆图书馆图书馆图书馆 1 1数据数据图书图书2 2外存外存书库书库3 3用户用户读者读者4 4用户标识用户标识借书证借书证5 5数据模型数据模型分类分科分类分科6 6DBMSDBMS图书管理规章图书管理规章7 7数据物理组织数据物理组织分类分层分柜分类分层分柜8 8数据库操作数据库操作图书借阅图书借阅数据库的概念数据库的概念n n数据库管理系统的主要功能数据定义功能数据定义功能用户可以通过使用用户可以通过使用DBMSDBMS提供的数据定义语言提供的数据定义语言（Data Definition LanguageData Definition Language）进行数据库中对）进行数据

11、库中对象的定义。象的定义。数据操纵功能数据操纵功能用户可以通过使用用户可以通过使用DBMSDBMS提供的数据操纵语言提供的数据操纵语言（Data Manipulation LanguageData Manipulation Language）实现对数据库）实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。n n数据库管理系统的主要功能n n数据控制功能数据控制功能(1)(1)数据的安全性（数据的安全性（数据的安全性（数据的安全性（SecuritySecurity）保护保护保护保护保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。保护数据，以防止不合法

12、的使用造成的数据的泄密和破坏。保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。保护数据，以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。(2)(2)数据的完整性（数据的完整性（数据的完整性（数据的完整性（IntegrityIntegrity）检查检查检查检查将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。(3)(3)并发（并发（并发（并发（ConcurrencyConcurrency）控制控制控制控制对多用户的并发操作加以

13、控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。(4)(4)数据库恢复（数据库恢复（数据库恢复（数据库恢复（RecoveryRecovery）将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。数据库的概念数据库的概念n n数据库管理系统的主要功能数据库的建立和维护功能数据库的建立和维护功

14、能包括数据库初始数据的输入、转换等功能。包括数据库初始数据的输入、转换等功能。使用数据库的优点及注意事项使用数据库的优点及注意事项n n使用数据库的优点(买卖商店)有效地基本数据管理有效地基本数据管理立即掌握进货及销货立即掌握进货及销货准确的决策分析准确的决策分析数据共享数据共享使用数据库的优点及注意事项使用数据库的优点及注意事项n n使用数据库的注意事项数据库中的数据必需按一定的规则存储数据库中的数据必需按一定的规则存储有一定的设计流程有一定的设计流程由设计至上线使用由设计至上线使用需有专业人员需有专业人员数据库系统数据库系统n n数据库系统是指在计算机系统引入数据库的系统，一般由数据库、数

15、据库管理系统（及其应用开发工具）、应用系统、数据库管理员和最终用户构成。DBMS操作系统操作系统硬件硬件应用开发工具应用开发工具应用系统应用系统数据库系统在计算机系统中的位置图示数据库系统举例数据库系统举例n n图书馆管理n n教学管理n n科研管理n n银行管理n n售票管理n n证券管理n n人力资源管理数据管理技术的产生和发展数据管理技术的产生和发展n n什么是数据管理 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护 数据处理的中心问题数据处理的中心问题数据处

16、理的中心问题数据处理的中心问题n n数据管理技术的发展过程 人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段(20(20世纪世纪世纪世纪4040年代中年代中年代中年代中-50-50年代中年代中年代中年代中)文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段(20(20世纪世纪世纪世纪5050年代末年代末年代末年代末-60-60年代中年代中年代中年代中)数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段数据库系统阶段(20(20世纪世纪世纪世纪6060年代末年代末年代末年代末-现在现在现在现在)数据管理技术的产生和发展数据管理技术的产生和发展(续续)n n数据管理技术的发展动力应用需求的推动应用需求的推动

17、应用需求的推动应用需求的推动计算机硬件的发展（服务器，硬盘等）计算机硬件的发展（服务器，硬盘等）计算机硬件的发展（服务器，硬盘等）计算机硬件的发展（服务器，硬盘等）计算机软件的发展（操作系统，应用软件）计算机软件的发展（操作系统，应用软件）计算机软件的发展（操作系统，应用软件）计算机软件的发展（操作系统，应用软件）一、人工管理阶段一、人工管理阶段n n时期2020世纪世纪4040年代中年代中-50-50年代中年代中n n产生的背景应用需求应用需求科学计算科学计算硬件水平硬件水平无直接存取存储设备无直接存取存储设备软件水平软件水平没有操作系统没有操作系统处理方式处理方式批处理批处理人工管理阶段人

18、工管理阶段(续续)n n特点特点数据的管理者：用户（程序员），数据不保存数据的管理者：用户（程序员），数据不保存数据的管理者：用户（程序员），数据不保存数据的管理者：用户（程序员），数据不保存数据面向的对象：某一应用程序数据面向的对象：某一应用程序数据面向的对象：某一应用程序数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的结构化：

19、无结构数据的结构化：无结构数据的结构化：无结构数据的结构化：无结构数据控制能力：应用程序自己控制数据控制能力：应用程序自己控制数据控制能力：应用程序自己控制数据控制能力：应用程序自己控制应用程序与数据的对应关系应用程序与数据的对应关系(人工管理阶段人工管理阶段)应用程序应用程序1数据集数据集1应用程序应用程序2数据集数据集2应用程序应用程序数据集数据集n.人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系 二、文件系统阶段二、文件系统阶段n n时期2020世纪世纪5050年代末年代末-60-60年代中年代中n n产生的背景应用需求应用需求科学计算、管理科学计算、管理硬件水平硬件水平磁盘、磁鼓磁盘、磁鼓软

20、件水平软件水平有文件系统有文件系统处理方式处理方式联机实时处理、批处理联机实时处理、批处理文件系统阶段文件系统阶段(续续)v特点数据的管理者：文件系统，数据可长期保存数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：共享性差、冗余度大数据的结构化：记录内有结构整体无结构，数据孤立数据的独立性：独立性，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序，安全性差，难以实现部分访问控制数据控制能力：应用程序自己控制：一致性，并发性应用程序与数据的对应关系应用程序与数据的对应关系(文件系统阶段文件系统阶段)应用程序应用程序文件文件应用程序应用程序文件文件2应用程序应用程序文件文件n存取存取方法方法.文件系统阶段应用程序

21、与数据之间的对应关系（通过文件提供的系统接口）（通过文件提供的系统接口）文件系统中数据的结构文件系统中数据的结构n n记录内有结构。记录内有结构。n n数据的结构是靠程序定义和解释的。数据的结构是靠程序定义和解释的。n n数据只能是定长的。数据只能是定长的。可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。n n文件间是独立的，因此数据整体无结构。文件间是独立的，因此数据整体无结构。可以间接实现数据整体的有结构，但

22、必须在应用程序中对描述数据可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据间的联系间的联系间的联系间的联系。n n数据的最小存取单位是记录。数据的最小存取单位是记录。三、数据库系统阶段三、数据库系统阶段n n时期2020世纪世纪6060年代末以来年代末以来n n产生的背景应用背景应用背景大规模管理大规模管理硬件背景硬件背景大容量磁盘、磁盘阵列大容量磁盘、磁盘阵列软件背景软件背景有数据库管理系统有数据库管理系统处理方式处理方式联机实时处理联机实时处理,分布处理分布处理,批

23、处批处理理数据库系统的特点数据库系统的特点n n数据结构化n n数据的共享性高，冗余度低，易扩充n n数据独立性高n n数据由DBMS统一管理和控制数据结构化数据结构化n n整体数据的结构化整体数据的结构化整体数据的结构化整体数据的结构化是数据库的主要特征之一是数据库的主要特征之一 n n整体结构化整体结构化 不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织 不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系不仅数据内部结构化，整体是结构

24、化的，数据之间具有联系不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系n n数据库中实现的是数据的真正结构化数据库中实现的是数据的真正结构化 数据的结构用数据的结构用数据的结构用数据的结构用数据模型数据模型数据模型数据模型描述，无需程序定义和解释描述，无需程序定义和解释描述，无需程序定义和解释描述，无需程序定义和解释 数据可以数据可以数据可以数据可以变长变长变长变长 数据的最小存取单位是数据的最小存取单位是数据的最小存取单位是数据的最小存取单位是数据项数据项数据项数据项数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据的共享性高，冗余度低，易扩充n n数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据面向整个系统

25、，可以被多个用户、多个应用共享使用。n n数据共享的好处减少数据冗余，节约存储空间减少数据冗余，节约存储空间避免数据之间的不相容性与不一致性避免数据之间的不相容性与不一致性 使系统易于扩充使系统易于扩充数据独立性高数据独立性高n n物理独立性物理独立性 指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不相互独立的。当数据的物理

26、存储改变了，应用程序不用改变用改变用改变用改变。n n逻辑独立性逻辑独立性 指指指指用用用用户户户户的的的的应应应应用用用用程程程程序序序序与与与与数数数数据据据据库库库库的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑结结结结构构构构是是是是相相相相互互互互独独独独立立立立的的的的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。数据由数据管理系统统一管理与控制数据由数据管理系统统一管理与控制n n数据安全性保护n n数据完整性检查n n并发控制n n数据库恢复数据库系统发展简史数据库系统发展简史n n

27、计算机对于数据处理的结构主要有集中式处计算机对于数据处理的结构主要有集中式处理、主从式结构和分布式处理三种方式。理、主从式结构和分布式处理三种方式。n n集中式处理集中式处理 由大型主机和终端机组成。由大型主机和终端机组成。所有工作均在大型主机中完成，终端机仅负责接所有工作均在大型主机中完成，终端机仅负责接收及显示数据。收及显示数据。该方式模式单纯，仅需维护主机，无需理会终端该方式模式单纯，仅需维护主机，无需理会终端机。机。缺点是主机功能再强也无法应对日趋庞大的业务缺点是主机功能再强也无法应对日趋庞大的业务需求。需求。数据库系统发展简史数据库系统发展简史n n主从式结构(C/S结构)目前最为流

28、行的处理方式。目前最为流行的处理方式。由个人电脑和各种功能服务器组成网络。由个人电脑和各种功能服务器组成网络。网络上每一台计算机都有其各自的功能。网络上每一台计算机都有其各自的功能。n n分布式处理多个主从结构的组合。多个主从结构的组合。数据模式数据模式n n数据模式又称数据模型，是指数据在数据库中存储又称数据模型，是指数据在数据库中存储的结构与方式。的结构与方式。描述了数据在数据库内相互之间的依存关描述了数据在数据库内相互之间的依存关系。系。n n在数据库中用数据模型这个工具来在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示抽象、表示抽象、表示抽象、表示和处理和处理和处理和处理现实世界中的数据和信息

29、。现实世界中的数据和信息。n n通俗地讲数据模型就是通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟现实世界的模拟。n n数据模型应满足三方面要求数据模型应满足三方面要求 能比较能比较能比较能比较真实真实真实真实地模拟现实世界地模拟现实世界地模拟现实世界地模拟现实世界 容易容易容易容易为人所为人所为人所为人所理解理解理解理解 便于在计算机上便于在计算机上便于在计算机上便于在计算机上实现实现实现实现n n数据模型分为两类（分属两个不同的层次）数据模型分为两类（分属两个不同的层次）(1)(1)概念模型概念模型概念模型概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和

30、信息建也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。模，用于数据库设计。模，用于数据库设计。模，用于数据库设计。(2)(2)逻辑模型和物理模型逻辑模型和物理模型逻辑模型和物理模型逻辑模型和物理模型 逻逻逻逻辑辑辑辑模模模模型型型型主主主主要要要要包包包包括括括括网网网网状状状状模模模模型型型型、层层层层次次次次模模模模型型型型、关关关关系系系系模模模模型型型型、面面面面向向向向对对对对象象象象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于模型等，按计

31、算机系统的观点对数据建模，用于DBMSDBMS实现实现实现实现。物物物物理理理理模模模模型型型型是是是是对对对对数数数数据据据据最最最最底底底底层层层层的的的的抽抽抽抽象象象象，描描描描述述述述数数数数据据据据在在在在系系系系统统统统内内内内部部部部的的的的表表表表示示示示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。数据模型的组成要素数据模型的组成要素n n数据结构 n n数据操作 n n完整性约束条件 一、一、数据结构数据结构n

32、n什么是数据结构描描述述数数据据库库的的组组成成对对象象，以以及及对对象象之之间间的的联系联系n n描述的内容与数据类型、内容、性质有关的对象与数据类型、内容、性质有关的对象与数据之间联系有关的对象与数据之间联系有关的对象n n数据结构是对系统静态特性的描述 二、数据操作二、数据操作 n n数据操作对对数数据据库库中中各各种种对对象象(型型)的的实实例例(值值)允允许许执执行的行的 n n数据操作的类型查询查询更新更新(包括插入、删除、修改包括插入、删除、修改)三、数据的完整性约束条件三、数据的完整性约束条件 n n数据的完整性约束条件数据的完整性约束条件用以限定符合数据模型的数据库状态以及状

33、态用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。的变化，以保证数据的正确、有效、相容。的变化，以保证数据的正确、有效、相容。的变化，以保证数据的正确、有效、相容。层次模型层次模型n n层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型 n n层次数据库系统的典型代表是层次数据库系统的典型代表是层次数据库系统的典型代表是层次数据库系统的典型代表是19681968年年年年IBMI

34、BM公司的公司的公司的公司的IMSIMS（Information Management SystemInformation Management System）数据数据数据数据库管理系统库管理系统库管理系统库管理系统n n层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系系系系 层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构n n层次模型层次模型层次模型层次模型 满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型满足下面

35、两个条件的基本层次联系的集合为层次模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型1.1.有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点2.2.根以外的其它结点有且只有一个双亲结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点n n层次模型中的几个术语层次模型中的几个术语层次模型中的几个术语层次模型中的几个术语 根结点，双亲结点，兄弟结点根结点，双亲结点，兄弟结点根结点，双亲结点，兄弟结

36、点根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点叶结点叶结点叶结点层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续续)1 根结点根结点 2 兄弟结点兄弟结点 3 叶结点叶结点 4 兄弟结点兄弟结点 5 叶结点叶结点 叶结点叶结点一个层次模型的示例一个层次模型的示例层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续续)教员学生层次数据库模型教员学生层次数据库模型 根结点根结点记录型系的子女结点记录型系的子女结点记录型教员的双亲结点记录型教员的双亲结点叶结点叶结点叶结点叶结点字段字段层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续续)教员学生层次数据库的一个值教员学生层次数据库的一个值 五、层次模型的优缺点五、

37、层次模型的优缺点n n优点优点 层次模型的数据结构比较简单清晰层次模型的数据结构比较简单清晰层次模型的数据结构比较简单清晰层次模型的数据结构比较简单清晰 查查查查询询询询效效效效率率率率高高高高，性性性性能能能能优优优优于于于于关关关关系系系系模模模模型型型型，不不不不低低低低于于于于网网网网状状状状模型模型模型模型 层次数据模型提供了良好的完整性支持层次数据模型提供了良好的完整性支持层次数据模型提供了良好的完整性支持层次数据模型提供了良好的完整性支持n n缺点缺点 多对多联系表示不自然多对多联系表示不自然多对多联系表示不自然多对多联系表示不自然 对插入和删除操作的限制多，应用程序的编写对插入

38、和删除操作的限制多，应用程序的编写对插入和删除操作的限制多，应用程序的编写对插入和删除操作的限制多，应用程序的编写比较复杂比较复杂比较复杂比较复杂 查询子女结点必须通过双亲结点查询子女结点必须通过双亲结点查询子女结点必须通过双亲结点查询子女结点必须通过双亲结点 由于结构严密，层次命令趋于程序化由于结构严密，层次命令趋于程序化由于结构严密，层次命令趋于程序化由于结构严密，层次命令趋于程序化 网状模型网状模型n n网状数据库系统采用网状数据库系统采用网状模型网状模型作为数据的组织方式作为数据的组织方式 n n典型代表是典型代表是DBTG DBTG（数据库任务组）（数据库任务组）系统：系统：亦称亦称

39、CODASYLCODASYL系统系统 7070年代由年代由DBTGDBTG提出的一个系统方案提出的一个系统方案 奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术n n实际系统实际系统 CullinetCullinet Software Inc.Software Inc.公司的公司的 IDMSIDMS UnivacUnivac公司的公司的 DMS1100DMS1100 HoneywellHoneywell公司的公司的IDS/2IDS/2 HPHP公司的公司的IMAGEIMAGE1.网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构n n网状模型满足下面两个条件的基本层次联系

40、的集合：满足下面两个条件的基本层次联系的集合：满足下面两个条件的基本层次联系的集合：满足下面两个条件的基本层次联系的集合：1.1.允许一个以上的结点无双亲；允许一个以上的结点无双亲；允许一个以上的结点无双亲；允许一个以上的结点无双亲；2.2.一个结点可以有多于一个的双亲一个结点可以有多于一个的双亲一个结点可以有多于一个的双亲一个结点可以有多于一个的双亲。网状数据模型的存储结构（续）网状数据模型的存储结构（续）图图1.25 1.25 学生学生/选课选课/课程的网状数据库实例课程的网状数据库实例 学生记录学生记录课程记录课程记录选课记录选课记录四、网状数据模型的优缺点四、网状数据模型的优缺点n n

41、优点 能能能能够够够够更更更更为为为为直直直直接接接接地地地地描描描描述述述述现现现现实实实实世世世世界界界界，如如如如一一一一个个个个结结结结点点点点可可可可以以以以有有有有多个双亲多个双亲多个双亲多个双亲 具有良好的性能，存取效率较高具有良好的性能，存取效率较高具有良好的性能，存取效率较高具有良好的性能，存取效率较高n n缺点 结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握的结构

42、就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握 DDLDDL、DMLDML语言复杂，用户不容易使用语言复杂，用户不容易使用语言复杂，用户不容易使用语言复杂，用户不容易使用数据库系统发展简史数据库系统发展简史n n关系模式目前绝大多数数据库系统所采用的数据模目前绝大多数数据库系统所采用的数据模式。式。以二维表格的形式存储数据。以二维表格的形式存储数据。数据表与数据表之间必须关联起来。数据表与数据表之间必须关联起来。关系模型关系模型n n关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式 n n19701970年美国年美国IBM

43、IBM公司公司San JoseSan Jose研究室的研究员研究室的研究员E.F.CoddE.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型首次提出了数据库系统的关系模型 ，并因，并因关系数据理论的研究，关系数据理论的研究，19811981活动活动ACMACM图灵奖。图灵奖。n n计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都支持关计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型系模型 四、关系数据模型的优缺点四、关系数据模型的优缺点n n优点优点建立在严格的数学概念的基础上建立在严格的数学概念的基础上建立在严格的数学概念的基础上建立在严格的数学概念的基础上概念单一概念单一概念单一概念单一n n实体和各

44、类联系都用关系来表示实体和各类联系都用关系来表示n n对数据的检索结果也是关系对数据的检索结果也是关系关系模型的存取路径对用户透明关系模型的存取路径对用户透明关系模型的存取路径对用户透明关系模型的存取路径对用户透明n n具有更高的数据独立性，更好的安全保密性具有更高的数据独立性，更好的安全保密性n n简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作关系数据模型的优缺点（续）关系数据模型的优缺点（续）n n缺点缺点存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非 关系数据模型关系数据模型为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化为提高

45、性能，必须对用户的查询请求进行优化 增加了开发增加了开发DBMSDBMS的难度的难度数据库基础数据库基础n n数据的保存形式在关系型数据库系统中，数据是以表格的在关系型数据库系统中，数据是以表格的形式存储的。形式存储的。在在AccessAccess中，存储数据的表格称为数据表中，存储数据的表格称为数据表(Table)(Table)。关系数据模型的数据结构关系数据模型的数据结构 n n在在在在用用用用户户户户观观观观点点点点下下下下，关关关关系系系系模模模模型型型型中中中中数数数数据据据据的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑结结结结构构构构是是是是一一一一张张张张二二二二维维维维表表表表，它由行和列组成。它

46、由行和列组成。它由行和列组成。它由行和列组成。学学 号号姓姓 名名年年 龄龄性性 别别系系 名名年年 级级20050042005004王小明王小明1919女女社会学社会学2005200520050062005006黄大鹏黄大鹏2020男男商品学商品学2005200520050082005008张文斌张文斌1818女女法律法律20052005学生登记表学生登记表属性属性元组元组数据库基础数据库基础n n数据的保存形式数据的保存形式姓名姓名性别性别联系电话联系电话地址地址张强张强男男010789234010789234北京市海淀区北京市海淀区刘霞刘霞女女022666345022666345上海市南

47、京路上海市南京路李小华李小华男男133000091133000091江西省南昌市江西省南昌市字段(Field)记录(Record)字段名数据库基础数据库基础n n如何将与图书有关的数据转换成存储在数据库中的数据表？数据库基础数据库基础n n数据及界面数据指的是存储在数据库中的数据，通常数据指的是存储在数据库中的数据，通常指后端。指后端。界面是指使用数据库中数据的软件或应用界面是指使用数据库中数据的软件或应用程序，通常指前端。程序，通常指前端。在大多数数据库应用系统中，数据和界面在大多数数据库应用系统中，数据和界面是分离的，这样使得数据库中存储的数据是分离的，这样使得数据库中存储的数据能够共享。

48、能够共享。数据库基础数据库基础n n数据及界面例：用户通过浏览器登录网站。例：用户通过浏览器登录网站。AccessAccess数据库的扩展名为数据库的扩展名为mdbmdb。其兼具数据及界面的特性，即可作为数据其兼具数据及界面的特性，即可作为数据库服务器放在后端，同时也具备制作界面库服务器放在后端，同时也具备制作界面的功能，如窗体、报表等。的功能，如窗体、报表等。数据库基础数据库基础n n认识数据库软件数据库软件通常指数据库管理系统。数据库软件通常指数据库管理系统。分为数据库服务器和桌面型数据库软件分为数据库服务器和桌面型数据库软件n n数据库服务器数据库服务器 常见的有常见的有Oracle,S

49、QL Server,Sybase,Oracle,SQL Server,Sybase,MySqlMySql等。等。通常置于后端。通常置于后端。提供强大的数据库引擎，高度的数据安全，提供强大的数据库引擎，高度的数据安全，能够备份及还原数据，并可进行数据转换。能够备份及还原数据，并可进行数据转换。界面功能相对较弱。界面功能相对较弱。数据库基础数据库基础n n认识数据库软件n n桌面型数据库软件桌面型数据库软件 如如Access,Visual Access,Visual FoxproFoxpro,FileMaker,FileMaker等。等。这类数据库易学易用，适合建立小型数据这类数据库易学易用，适合建立小型数据库。库。AccessAccess提供了强大的窗体及报表制作能力，提供了强大的窗体及报表制作能力，强化数据库的自动设计以及易学易用的操强化数据库的自动设计以及易学易用的操作界面。作界面。在数据存储量、安全性及多用户访问并发在数据存储量、安全性及多用户访问并发控制方面较弱。控制方面较弱。