数据库原理与应用

时间:2024-07-09 03:04:40编辑:分享君

数据库原理及应用

其他信息:数据库顾名思义就是存储数据的仓库,数据库原理就是教你如何去有效管理那些大量的数据信息的学科,教会你创建数据库来存储数据,优化数据库字段等等,设计出一个良好的数据库对一个系统或者是一个网站这些应用来说都是极其重要的。 数据库原理及应用前景 数据库管理系统经历了30多年的发展演变,已经取得了辉煌的成就,发展成了一门内容丰富的学科,形成了总量达数百亿美元的一个软件产业。根据Gartner Dataquest公司的调查,2000年国际数据库市场销售总额达88亿美元,比1999年增长10%。根据CCID的报告,2000年的中国数据库管理系统市场销售总额达24.8亿元,比1999年增长了41.7%,占软件市场总销售额的10.8%。可见,数据库已经发展成为一个规模巨大、增长迅速的市场,前景很好。 数据库原理及应用简介 《数据库原理及应用》是计算机类相关专业的一门专业核心课程,主要系统讲授数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法。内容包括:数据库的体系结构、数据模型和关系运算等基本概念,并结合当前流行的大型关系数据库管理系统SQL SERVER平台,通过实例讲解和演示数据库的标准语言SQL、数据库的安全性和完整性控制、事务管理与恢复技术,以及关系规范化理论和数据库的设计,为进一步从事数据库的应用开发和研究奠定坚实的基础。

数据库原理及应用

数据库原理是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。应用在管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统。数据库系统(database systems),是由数据库及其管理软件组成的系统。它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库特点数据的结构化,数据的共享性好,数据的独立性好,数据存储粒度小,数据管理系统,为用户提供了友好的接口。数据库系统的核心和基础,是数据模型,现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。数据库系统的核心是数据库管理系统。数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(DBMS)、应用系统、数据库管理员和用户构成。DBMS是数据库系统的基础和核心。

数据库原理与应用

数据库系统的基本概念

数据:实际上就是描述事物的符号记录。
数据的特点:有一定的结构,有型与值之分,如整型、实型、字符型等。而数据的值给出了符合定型的值,如整型值15。
数据库:是数据的集合,具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内,是多种应用数据的集成,并可被各个应用程序共享。
数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的,具有集成与共享的特点。
数据库管理系统:一种系统软件,负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等,是数据库的核心。
数据库管理系统功能:
(1)数据模式定义:即为数据库构建其数据框架;
(2)数据存取的物理构建:为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段;
(3)数据操纵:为用户使用数据库的数据提供方便,如查询、插入、修改、删除等以及简单的算术运算及统计;
(4)数据的完整性、安生性定义与检查;
(5)数据库的并发控制与故障恢复;
(6)数据的服务:如拷贝、转存、重组、性能监测、分析等。
为完成以上六个功能,数据库管理系统提供以下的数据语言:
(1)数据定义语言:负责数据的模式定义与数据的物理存取构建;
(2)数据操纵语言:负责数据的操纵,如查询与增、删、改等;
(3)数据控制语言:负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等。
数据语言按其使用方式具有两种结构形式:交互式命令(又称自含型或自主型语言)宿主型语言(一般可嵌入某些宿主语言中)。
数据库管理员:对数据库进行规划、设计、维护、监视等的专业管理人员。
数据库系统:由数据库(数据)、数据库管理系统(软件)、数据库管理员(人员)、硬件平台(硬件)、软件平台(软件)五个部分构成的运行实体。
数据库应用系统:由数据库系统、应用软件及应用界面三者组成。
文件系统阶段:提供了简单的数据共享与数据管理能力,但是它无法提供完整的、统一的、管理和数据共享的能力。
层次数据库与网状数据库系统阶段 :为统一与共享数据提供了有力支撑。
关系数据库系统阶段
数据库系统的基本特点:数据的集成性 、数据的高共享性与低冗余性 、数据独立性(物理独立性与逻辑独立性)、数据统一管理与控制。
数据库系统的三级模式:
(1)概念模式:数据库系统中全局数据逻辑结构的描述,全体用户公共数据视图;
(2)外模式:也称子模式与用户模式。是用户的数据视图,也就是用户所见到的数据模式;
(3)内模式:又称物理模式,它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。
数据库系统的两级映射:
(1)概念模式到内模式的映射;
(2)外模式到概念模式的映射。

4.2 数据模型

数据模型的概念:是数据特征的抽象,从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件,为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。描述了数据结构、数据操作及数据约束。
E-R模型的基本概念
(1)实体:现实世界中的事物;
(2)属性:事物的特性;
(3)联系:现实世界中事物间的关系。实体集的关系有一对一、一对多、多对多的联系。
E-R模型三个基本概念之间的联接关系:实体是概念世界中的基本单位,属性有属性域,每个实体可取属性域内的值。一个实体的所有属性值叫元组。
E-R模型的图示法:(1)实体集表示法; (2)属性表法; (3)联系表示法。
层次模型的基本结构是树形结构,具有以下特点:
(1)每棵树有且仅有一个无双亲结点,称为根;
(2)树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。
从图论上看,网状模型是一个不加任何条件限制的无向图。
关系模型采用二维表来表示,简称表,由表框架及表的元组组成。一个二维表就是一个关系。
在二维表中凡能唯一标识元组的最小属性称为键或码。从所有侯选健中选取一个作为用户使用的键称主键。表A中的某属性是某表B的键,则称该属性集为A的外键或外码。
关系中的数据约束:
(1)实体完整性约束:约束关系的主键中属性值不能为空值;
(2)参照完全性约束:是关系之间的基本约束;
(3)用户定义的完整性约束:它反映了具体应用中数据的语义要求。

4.3关系代数

关系数据库系统的特点之一是它建立在数据理论的基础之上,有很多数据理论可以表示关系模型的数据操作,其中最为著名的是关系代数与关系演算。
关系模型的基本运算:
(1)插入 (2)删除 (3)修改 (4)查询(包括投影、选择、笛卡尔积运算)

4.4 数据库设计与管理

数据库设计是数据应用的核心。
数据库设计的两种方法:
(1)面向数据:以信息需求为主,兼顾处理需求;
(2)面向过程:以处理需求为主,兼顾信息需求。
数据库的生命周期:需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、编码阶段、测试阶段、运行阶段、进一步修改阶段。
需求分析常用结构析方法和面向对象的方法。结构化分析(简称SA)方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图表达数据和处理过程的关系。对数据库设计来讲,数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。
数据字典是各类数据描述的集合,包括5个部分:数据项、数据结构、数据流(可以是数据项,也可以是数据结构)、数据存储、处理过程。
数据库概念设计的目的是分析数据内在语义关系。设计的方法有两种
(1)集中式模式设计法(适用于小型或并不复杂的单位或部门);
(2)视图集成设计法。
设计方法:E-R模型与视图集成。
视图设计一般有三种设计次序:自顶向下、由底向上、由内向外。
视图集成的几种冲突:命名冲突、概念冲突、域冲突、约束冲突。
关系视图设计:关系视图的设计又称外模式设计。
关系视图的主要作用:
(1)提供数据逻辑独立性;
(2)能适应用户对数据的不同需求;
(3)有一定数据保密功能。
数据库的物理设计主要目标是对数据内部物理结构作调整并选择合理的存取路径,以提高数据库访问速度有效利用存储空间。一般RDBMS中留给用户参与物理设计的内容大致有索引设计、集成簇设计和分区设计。
数据库管理的内容:
(1)数据库的建立;
(2)数据库的调整;
(3)数据库的重组;
(4)数据库安全性与完整性控制;
(5)数据库的故障恢复;
(6)数据库监控。


数据库原理及应用的内容简介

《数据库原理及应用》是上海市精品课程“数据库原理及应用”的配套教材。《数据库原理及应用》较系统全面地阐述了数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法,共分11章和2个附录,具体内容主要包括数据库的基本概念、数据模型、关系数据库、关系数据库标准语言sql、触发器、存储过程、数据完整性、数据库安全、关系数据库理论、索引、数据库设计、事务管理、并发控制、数据库备份与恢复、数据仓库、数据挖掘及数据库新技术、sql server 2005的使用、实验指导等。书中和sql语句有关的例子均在sql server 2005环境下测试通过。本教材附带的实验指导(附录b)是笔者多年数据库实验教学的积累,以sql server为实验环境,内容丰富全面,非常具有实用性。《数据库原理及应用》既可以作为高等院校计算机、软件工程、信息安全、信息管理与信息系统、信息与计算科学等相关专业本科生数据库课程的教材,也可以作为电气工程相关专业研究生数据库课程及电力企业信息化教材。

数据库系统原理的内容简介

《数据库系统原理》是一本全面介绍数据库系统理论、技术和方法的大学教科书,全书分为基础篇、设计篇、实现篇、专题篇和新技术篇。基础篇介绍数据库的基本概念和体系结构、关系数据库系统和数据库的安全性与完整性。设计篇讨论数据库设计的基本步骤和设计方法,并介绍实体-联系模型、扩展的实体-联系模型和关系数据库的函数依赖理论。实现篇介绍数据库的物理存储结构、数据字典、关系代数操作算法、查询优化技术和事务处理技术。专题篇介绍新一代数据库技术及应用、扩展的关系数据库系统、面向对象与对象关系数据库系统、分布式数据库系统和并行数据库技术。新技术篇介绍数据库领域的新进展,包括数据仓库与联机分析、数据挖掘、Web信息检索与Web数据管理技术等。《数据库系统原理》内容丰富,系统性强,知识体系新颖,理论与实践结合,具有先进性和实用性,是高校计算机、信息与科学计算及信息管理与信息系统等专业本科生和研究生数据库课程教材,也可作为数据库领域从业人员的参考书。《数据库系统原理》还将提供电子课件和实验指导等教辅材料。

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