01第一章 数据库理论基础

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数据库原理及应用主讲：孙东海

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教学目的

了解数据库技术的发展方向。 深入理解数据库系统的基本概念。

掌握数据库设计的一般方法，能够使用MS SQL Server进行数据库设计。初步具备进行数据库应用系统设计开发的能力。

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教学计划

第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 机动

数据库理论基础 SQL Server 2000安装和常用工具 Transact-SQL语言基础 数据库基本对象操作和管理 数据的查询和修改 实施数据完整性 数据库高级对象操作和管理 数据库系统的安全性管理

10学时 2学时 4学时 6学时 6学时 4学时 10学时 4学时 4学时

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第1章 数据库理论基础教学内容：数据库发展简史 数据库、数据库管理系统、数据库系统 数据库系统的结构 数据库设计过程 关系数据库设计的规范化和非规范化 数据库应用结构 2005年9月 第4页

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一、 数据库发展简史

数据库系统的萌芽出现于60年代。当时计算 机开始广泛地应用于数据管理，对数据的共 享提出了越来越高的要求。传统的文件系统 已经不能满足人们的需求了，能够统一管理 和共享数据的数据库管理系统(DBMS)应 运而生。

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二、计算机数据管理技术的发展主要应用：科学计算、数据处理。 数据处理：是对数据的收集、记载、存贮(组织、 编码)、分类、排序、检索和维护。 例如：学生 成绩的管理、图书情报管理等。 数据处理的发展：手工处理→机械处理→电子 (计算机)数据处理。 计算机对数据的处理经过了如下三个发展阶段： 人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。

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(1)人工管理阶段本阶段特点：数据不保存；没有软件系统对 数据进行管理；这一时期没有文件的概念， 数据的组织必需由程序员自行设计；一组 数据对应一个程序，不同程序之间不能相 互利用数据。

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人工管理阶段的数据管理模型一组数据

程序

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(2)文件系统阶段前提： OS具有了文件管理功能。 本阶段特点：数据与程序文件脱离，数据 作为独立的文件，可供多个程序使用，但 多个文件之间缺乏联系，从而造成数据冗 余，占用存贮空间大。

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文件系统阶段的数据管理模型程序1 文件1

程序2

文件管理系统

文件2

程序3

文件3

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例如：

文件管理系统应用程序App1 玩具基本信息管理 应用程序App2 购物者购买玩具管理

玩具信息文件 File1

购物者信息文件 File2图1-1 文件管理系统示例

订单信息文件 File3

购物者购买玩具，先查找文件File2,判断此用户是 否合法；如果 合法则访问File1,判断有无此玩具； 如果有， 则将订单信息写到 文件File3中2005年9月 第11页

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优点：1、数据能够长期保存在磁盘上。 2、有了提供文件与程序之间进行存取方法 转换的软件。程序员不必关心数据的物理 位置，可以集中精力考虑算法，并且节省 了维护程序的工作量。 3、文件形式的多样化。由于有了直接存取 设备，也就有了索引文件、链接文件、直 接存取文件。 4、数据存取以记录为单位。2005年9月 第12页

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缺点：1、数据冗余度大。文件系统中的数据还是 面向应用的，因此可能有相同的数据在多 个应用程序的文件中重复存储。 2、不一致性。由于数据有冗余，在进行修 改时，同样的数据可能在不同的文件中产 生不一致性。 3、数据联系弱。 4、数据和程序缺乏独立性。数据逻辑结构 改变，则必须修改应用程序。2005年9月 第13页

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(3)数据库系统阶段数据库管理技术实质上是一个存储在计算机 内的所有相关数据构成的集合(对所有数 据实行统一的、集中的、独立的管理，数 据独立于程序而存在，并可供给不同的用 户而实现共享)。

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数据库阶段的数据管理模型应用1 应用2… 数据库管 理系统 (DBMS)

数据库(DB)

应用n

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特点：数据库中的数据是结构化的。不仅考虑数 据项之间的联系，而且考虑记录之间的联 系。 数据冗余小，易扩充。 较高的数据和程序独立性。 为用户提供了方便的接口。可以用数据库 系统提供的查询语言和交互式命令操纵数 据库。 最小存取单位是数据项。 2005年9月 第16页