数据库系统基础教程(1)

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数据库系统基础教程 2.5学分上课, 0.5学分上机 共3学分,10周 学分上课, 学分, 周 学分上课 学分上机 学分 教材与参考书– 教科书: 教科书: Jeffrey D.Ullman, Jennifer Widom 数据库系统基础教程,岳丽华等译. 数据库系统基础教程,岳丽华等译. 机械工业出版社, 机械工业出版社,2003.8 – 参考书: 参考书: Abraham Silberschatz等 等 数据库系统概念,杨冬青等译. 数据库系统概念,杨冬青等译. 机械工业出版社, 机械工业出版社, 2003.3

目的:掌握数据库系统的基本概念,原理和方法; 目的:掌握数据库系统的基本概念,原理和方法; 学会如何有效地使用数据库管理系统, 学会如何有效地使用数据库管理系统,包括数据 库的设计和对数据库的编程. 库的设计和对数据库的编程. 方法:理论结合实践;实用性原则. 方法:理论结合实践;实用性原则.

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数据库系统基础教程1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 概述 数据库建模 关系数据模型 关系代数 数据库语言SQL 数据库语言 SQL约束和触发器 约束和触发器 SQL系统特性 系统特性

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数据库系统的世界(概述 概述) 第一章 数据库系统的世界 概述 主要内容: 主要内容:– – – – 数据库系统的发展 数据库管理系统的结构 未来的数据库系统 本课程内容

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1.1 数据库系统的发展 什么是数据库? 什么是数据库?–一个数据库是由一个数据库管理系统 一个数据库是由一个数据库管理系统 (DBMS, Database Management System)所管 所管 理的一个数据集合 数据集合. 理的一个数据集合. –一个 一个DBMS为用户提供如下功能: 为用户提供如下功能: 一个 为用户提供如下功能 1,持久存储 , 2,用户接口和编程接口 , 3,事务管理 ,

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1.1 数据库系统的发展 一个 一个DBMS应有以下四方面的功能: 应有以下四方面的功能: 应有以下四方面的功能– 数据定义语言 数据定义语言(DDL,Data Definition Language):创 : 建数据库并确定其模式(schema). 建数据库并确定其模式 . 一个schema模式是一组用 模式是一组用DDL表达的语句集合,以 表达的语句集合, 一个 模式是一组用 表达的语句集合 完整描述某个数据库的逻辑结构. 完整描述某个数据库的逻辑结构. –数据查询语言 数据查询语言(Data Query Language)和数据操作语 数据查询语言 和数据操作语 言(Data Manipulation Language):依据数据库的模 : 查询或更新数据. 式,查询或更新数据. –大量数据存储:数量大,持续时间长. 大量数据存储: 大量数据存储 数量大,持续时间长. –共享数据:多用户并发访问,避免某用户的动作影 共享数据: 共享数据 多用户并发访问, 响其他人;避免意外损坏数据. 响其他人;避免意外损坏数据.

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1.1 数据库系统的发展 从文件系统演化而来 文件系统特点: 文件

系统特点:– – – – 数据以文件的形式长期保存 数据的物理结构与逻辑结构有了区别 文件形式多样化 数据的存取以记录为单位

缺点: 缺点:– 数据冗余度 数据冗余度(Redundancy)大:数据面向应用,无法 大 数据面向应用, 共享 – 数据和程序缺乏独立性

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1.1 数据库系统的发展 时间:60年代后期 ----时间: 年代后期 背景:数据管理规模更为庞大,应用更广泛, 背景:数据管理规模更为庞大,应用更广泛, 数据量剧增,共享要求(多种应用 多种应用, 数据量剧增,共享要求 多种应用,多种语言 互相覆盖地共享数据集合)更强 互相覆盖地共享数据集合)更强 硬件:有了大容量和快速存取磁盘 硬件: 指导思想:对所有的数据实行统一的,集中的, 指导思想:对所有的数据实行统一的,集中的, 独立的管理, 独立的管理,使数据存储独立于使用数据的程 序,实现数据共享. 实现数据共享.

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1.1 数据库系统的发展 数据库不仅反映数据本身的内容,同时也反映 数据库不仅反映数据本身的内容, 数据之间的关系. 数据之间的关系. 在数据库中是用数据模型来对现实世界进行抽 象的. 象的. 数据模型是数据库系统中用于提供信息表示和 操作手段的形式架构. 操作手段的形式架构.

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1.1 数据库系统的发展 1970年,Ted Codd在ACM发表"A Relational Model 年 发表" 在 发表 for Large Shared Data Banks",奠定了关系型数据库 , 的理论基础. 的理论基础. 主要思想是把数据库中的所有数据组织为"表table"的 主要思想是把数据库中的所有数据组织为" 的 关系relation". "关系 . 可组织复杂数据结构;对大量查询能快速反应;查询 可组织复杂数据结构;对大量查询能快速反应; 可表示为一种高级语言,以提高编程效率. 可表示为一种高级语言,以提高编程效率. 关系代数提供了关系模型的数学基础. 关系代数提供了关系模型的数学基础. 使用简单的结构和方法可表示和实现复杂结构和复杂 计算. 计算. SQL(Structural Query Language)出现. 出现. 出现

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1.2 数据库管理系统的结构 负责数据库存取,维护和管理的软件系统, 负责数据库存取,维护和管理的软件系统, 通常称为数据库管理系统( 通常称为数据库管理系统(DataBase Management System, DBMS) , )– 数据库系统的各类用户对数据库的各种操作请 求,都是由DBMS完成的 都是由 完成的 – 数据库系统的核心软件

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1.2 数据库管理系统的结构Database Management System 数据库管理系统

应用程序1 应用程序2

. . .

DBMS

数据库

应用程序n 数据库系统简图

数据库

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1.2 数据库管理系统的结构 从系统构件划分和数据处理的角度来看数据库查询(select…) 查询 模式更新(create/alter/drop) 模式更新 数据更新(insert/delete/updat

e) 数据更新

查询处理器 事务管理器 存储管理器

数据 元数据

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1.2 数据库管理系统的结构 数据存储器:存储数据和元数据.文件是主要 数据存储器:存储数据和元数据. 方式 .–元数据 元数据metadata:关于数据的结构的信息.数据按 元数据 :关于数据的结构的信息. 元数据规范的格式存储. 元数据规范的格式存储. –索 引 index : 一 种 数 据 结 构 , 以 快 速 查 找 数 据 项 索 (item). .索引是数据的一部分, 索引是数据的一部分,而对索引的说明则是元数据的一部 分. Hash表是早期建立索引的主要方法,现一般使用 表是早期建立索引的主要方法, 表是早期建立索引的主要方法 B(Balance)树. 树

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1.2 数据库管理系统的结构 存储管理器:对数据读写进行管理,包含文件管 存储管理器:对数据读写进行管理, 理和缓冲区管理.依赖于特定OS. 理和缓冲区管理.依赖于特定 .–文件 管理:磁盘文件分块 文件file管理 磁盘文件分块block:1K---16K 文件 管理: : –缓冲区 缓冲区buffer管理 : 文件到内存的映像 . 内存分页 缓冲区 管理 文件到内存的映像. page: page:1K---4K

查询处理器:SQL命令预处理,把SQL命令转变 查询处理器: 命令预处理, 命令预处理 命令转变 为对存储数据的操作序 …… 此处隐藏：2883字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……