第1章数据库系统.ppt

SQL Server 2012,第1章 数据库系统,本章要点,数据库的发展,数据库基本概念,数据模型,常用数据库简介,数据库的设计,1.为什么使用数据库,数据库 有效存储 高效访问 方便共享 安全控制,信息化水平越来越高， 随之产生大量的数据,如何管理数据？,市场常用的数据库：Access, MySql , Sql Server , Oracle SQLLite,数据库技术是计算机科学的重要组成部分，是信息技术的核心和基础，主要用于研究如何向用户提供具有共享性、安全性和可靠性数据的方法。 数据库技术解决了计算机信息处理过程中有效地组织和存储海量数据的问题。 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。 信息技术的发展极大地促进了数据库技术向各行各业的渗透，数据库与其他学科技术结合先后出现了各种形式的数据库系统分支。,2. SQL Server 的优缺点,优点：易用性、适合分布式组织的可伸缩性、用于决策支持的数据仓库功能、与许多其他服务器软件紧密关联的集成性、良好的性价比等。性能、可伸缩性及可靠性是基本要求，SQLServer还为数据管理与分析带来了灵活性等,缺点：只能运行在微软的windows平台，没有丝毫的开放性可言；并行实施和共存模型并不成熟，很难处理日益增多的用户数和数据卷，伸缩性有限；SQLServer当用户连接多时性能会变的很差，并且不够稳定等,1.2 数据库技术的发展,一、信息与数据 1.数据：用来记录信息的可识别的符号，如数字 文本，图形，图像声音等； 2. 信息：是经过加工以后，对接收者的决策或行为有现实或潜在 价值的数据； 二、观察下图，理解数据和信息的区别,1.2 数据库技术的发展,数 据 库 系 统 阶 段,人 工 管 理 阶 段,文 件 管 理 阶 段,高 级 数 据 库 阶 段,讨论：同学们，根据你们的观察我们学校对数据的管理处于什么阶段？为什么？,下面四个阶段的数据管理的优缺点？,1.3 数据模型,数据模型是现实世界数据特征的抽象，是数据库技术的核心。 1. 数据模型的分类 概念模型。用于组织信息世界的概念，表现现实世界中抽象出来的事物及它们之间的联系。如E-R图 逻辑模型。从计算机实现的角度进行对数据建模，例如从ER图转换为关系模型图。 物理模型。从计算机的物理存储角度对数据建模。,1.3.2 概念模型,1. 概念模型及其表示方法 实体的概念 实体(Entity)。客观存在并可以相互区分的事物叫实体。例如，在学校里，一名学生、一名教师、一门课程等都称为实体。 属性(Attribute)。属性是实体所具有的某些特性，通过属性对实体进行描述。实体是由属性组成的。 主键(Primary Key)。一个实体中有一个属性或者多个属性构成的子集能够唯一标识整个属性集合，则称该属性子集为属性集合的主键。,1.3.2 概念模型,1. 概念模型及其表示方法 实体的概念 实体型(Entity Type)。用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。例如，学生（学号，姓名，性别，出生日期，班级，入学成绩）就是一个实体型。 实体集(Entity Set)。同型实体的集合称为实体集。例如，全体学生就是一个实体集。 联系(Relationship)。现实世界的事物之间是有联系的。这些联系必然要在信息世界中加以反映。例如，教师实体与学生实体之间存在着教和学的联系。,1.3.2 概念模型,1. 概念模型及其表示方法 实体之间的联系 一对一的联系(11)。对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系。 一对多联系(1M)。对于实体集A中的每1个实体，实体集B中有M个实体(M2)与之联系。 多对多联系(MN)。对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有N个实体(N0)与之联系,1.3.2 概念模型,1. 概念模型及其表示方法 实体之间的联系,图1 两个实体集之间的联系,数据库的概念设计-E-R模型,E-R（Entity-Relationship）模型可以捕获现实世界的数据需求，并以简单、易理解的方式表现出来。可以用visio软件绘制ER图,基 本 E-R 模 型 的 三 类 元 素,属性,关系,实体,概念模型ER图,1. 概念模型及其表示方法 概念模型的表示方法,图2 实体、实体属性及实体联系模型,成绩,Page 15,ER图-三元关系 ER还可以表达更加复杂的关系。如下图表示了课程、老师、参考书之间的关系：一门课可以由若干老师教授，用若干本参考书，而对于某一老师或某一本参考书只对应一门课。下图表示了供应商、项目、零件之间的关系：一个供应商可以供若干项目多种零件，而每个项目可以使用不同供应商供应的零件，每种零件可由不同供应商供给。因此供应商、项目和零件之间是多对多的联系。,ER图,1.3.3 逻辑模型,层次模型 最早使用的一种模型，它的数据结构是一棵“有向树” 。 网状模型 以网状结构表示实体与实体之间的联系。 关系模型 目前最流行的数据库模型，以二维表结构来表示实体与实体之间的联系 。,1.3.5 关系模型,数据库设计过程中需将概念设计模型ER模型，转换为关系模式。 关系模型 ：其数据结构是用二维表来表示实体及实体之间的联系。如书本表1.2 学习关系模型首先要了解以下概念： 1. 关系 2.元组 3.属性 4.关键字 5. 域 6.分量 7.关系模式 。其表达方式为：关系名（属性1，属性2，.属性n）,ER模型转换为关系模型,书本第二章P26进行了详细介绍。,1.4数据库系统,数据 各种字母、数字符号的组合、语音、图形、图像等统称为数据。 数据库 数据库（DataBase，DB）指的是以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。 数据库管理系统 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）是整个数据库系统的核心，对数据库中的各种数据进行统一管理、控制和共享。 数据库系统 数据库系统（DataBase System，DBS）是由数据库及其管理软件组成的系统。DBS一般由数据库、数据库管理系统（DBMS）、应用程序、管理员和用户构成。,1.4 数据库系统,数据库系统的特点 数据库系统的模式 DBMS管理功能,图4 数据库系统结构,补充：数据库的设计-设计步骤,数 据 库 设 计 步 骤,1需求分析 2概念设计 3逻辑设计 4物理设计 5验证设计 6运行与维护,数据库的设计-数据库设计案例分析,需求分析-学生成绩管理系统,主要功能,实体,实体对应的属性,学生信息的管理 教师信息的管理 学生成绩的管理 课程信息的管理 班级信息的管理 部门信息的管理,学生 教师 学生成绩 课程信息 班级信息 部门信息,学生表的属性：学号，姓名，性别，籍贯，电子邮箱， 手机号码，班级编号。 教师表的属性：教师编号，教师姓名，所属部门编号。 成绩表的属性：成绩编号，学号，课程编号，平时成绩， 期末成绩，总评成绩。 课程表的属性：课程编号，课程名称，学分，任课教师编号。 班级表的属性：班级编号，班级名称，所属专业。 部门表的属性：部门编号，部门名称。,1.6数据库设计案例分析,绘 制 E-R 图,1.6数据库的设计-数据库设计案例分析,将E-R图转化为关系表 -学生成绩管理系统,课后作业,书本P21 按要求绘制ER图,