数据库应用基础

1. 数据库应用基础 第1章 数据库概论

2. 1.1 数据与信息 第1章 数据库概论 • 1.2数据库系统概述

3. 数据 1.1 数据与信息 • 信息 • 数据与信息的差异 • 数据处理技术

4. 1.1.1 数据 从不同的角度看待和利用它时可以有不同的理解和定义，比如： • 数据是能够由计算机处理的数字、字母和符号； • 数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，它可以用人工或自动化装置进行通讯、翻译或处理； • …… • 数据是对客观实体属性的记录

5. 1.1.1 数据 • 客观实体：现实世界中的事物。 • 具体的事物：学生，商人，汽车等 • 人为的概念：学习，贷款，交通工具 • 属性是实体的描述性性质或特征 • 特征应该是具有相对重要意义的某一方面情况的描述结果。

6. 实体.属性

7. 数据包括了两个方面的含义 • 第一，数据是客观实体属性的反映。这是数据的内容。当数据作为客观实体属性的反映时，它是属性名和属性值的统一体。 • 第二，数据具有载体和表现形式。数据作为客观实体属性的记录，必须要有一定的物理载体。

8. 关于属性 • 属性名一般用文字符号表示，属性值既可以用数字表示，也可以用文字、符号、图形、图像和声音等非数字的形式表示。 • 从计算机处理的角度，可以把数据划分为数值数据和非数值数据两个大类。每个大类中又可以根据需要继续划分出许多具体的数据类型。 • 数据是描述客观实体特征的特定的符号，是人们传达思想，进行思想信息交流的载体。因此，随着人们记录客观实体的目的不同，对客观实体属性的记录也会有所不同。

9. 1.1.2 信息 • 信息就是信息，既不是物质也不是能量； • 信息是收信者事先所不知道的报导报道； • 信息就是消息； • 信息就是数据； • 信息就是知识； • 信息是人与外界相互作用的过程中所交换的内容的名称； • 信息是经过加工后的数据，它对接收者的行为能产生影响，对接收者的决策具有价值； • 信息是事物之间相互联系、相互作用的状态的描述； • ……

10. 1.1.2 信息 • 信息是事物之间相互联系、相互作用的状态的描述 • 只有当事物之间相互联系、相互作用时，才有信息。 • 一个事物由于另一个事物的影响而使其某种属性发生了变化，从信息的观点看，是因为前者得到了后者的某种信息。

11. 1.1.2 信息 • 从信息的观点出发，我们把相互联系、相互作用的事物有目的的发展变化看作信息的采集（获取）、传输、存储、加工、变换的过程。 • 任何事物的发展变化，都既受其他事物的影响，又影响其他事物。就是说，既接受来自其他事物的信息，又向其他事物发送信息。

12. 信息循环 信道 信宿 信源 接收 处理 行动 信息 信道 信息(反馈) 信源：信息发生者 信宿：信息的接收者 载体：传播信息的媒介 信道：信源和信宿之间信息交换的途径与设备

13. 信息的基本作用

14. 信息 应用 数据 数据 处理1 处理3 处理2 数据 应用 信息 图1.2 信息处理的层次 1.1.3 数据与信息的差异 • 数据是信息的表现形式，信息是数据的含义。 • 数据是信息的原材料，信息是数据处理（加工）后的结果。 • 信息对决策有价值，而数据则没有。

15. 1.1.4 数据处理技术 • 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取并推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的信息。 • 数据处理是将数据加工处理为信息的工作。 • 数据处理任务一般包括数据的采集、校验、传输、加工、存储和传输等多个环节。

16. 数据处理任务 1 数据采集 2 数据校验 3 数据传输 4 数据加工 5 数据存储 6 数据输出

17. 数据处理技术的发展

18. 应用程序1 数据1 应用程序2 数据2 …… … 数据n 应用程序m 图1.3 人工管理方式中程序与数据之间的关系 数据的三种管理方式 • 人工（程序）管理方式 • 数据依附于处理它的应用程序，使数据和应用程序一一对应，互为依赖。

19. 程序文件1 数据1 文件 系统 应用程序2 数据2 …… …… 应用程序m 数据n 图1.4 文件管理方式中程序与数据之间的关系 数据的三种管理方式 • 文件管理方式 • 数据处理应用程序采用统一的存取方法来存取、操作数据，程序与数据之间不再是直接的对应关系，因而程序和数据有了一定的独立性。

20. 应用程序1 数据库 数据库 管理系统 应用程序2 …… 应用程序m 图1.5 数据库管理方式中程序与数据之间的关系 数据的三种管理方式 • 数据库管理方式 • 数据库管理方式基于数据库技术 • 数据库技术的主要目的是有效地组织、管理和存取大量的数据资源。

21. 1.2 数据库系统概述

22. 1.2.1 数据库 • 数据库 • 数据库（Data Base，DB）是依照某种数据模型组织起来，并存放于存储设备中的一些相互关联的数据集合。 • 数据模型 • 数据库总是基于某种数据模型的，即，按某种数据组织方式来存储和管理数据库中的数据。

23. 最常用的数据模型 • 层次模型（Hierarchical Model） • 网状模型（Network Model） • 关系模型（Relation Model） • 面向对象型（Object Oriented Model）

24. (a) 学院 (b) 班级 (c) 学生 图1.6 关系与二维表 关系模型 从关系模型的数据组织方式来看，关系是指由行与列构成的二维表,二维表格中既存放着事物本身的数据，又存放着事物间的联系。 采用数据模型构建的数据库称为关系数据库。

25. 数据库的特点

26. 数据库的特点 • 数据共享程度高 • 数据共享是指所有用户可同时存取数据库中的数据，即允许不同用户使用同一个数据库。比如，一个学校的学生信息，教务处、财务处、后勤处等部门都要使用，如果没有数据库，则各个相关部门都需要保存一份，采用数据库技术，只要在信息中心保存一份就可以了。显然数据共享程度越高，数据的利用率就越高。

27. 数据库的特点 • 数据的冗余度低 • 在一个数据集合中重复的数据称为数据冗余，冗余数据的比例称为冗余度。由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立数据文件，减少了大量重复数据，即减少了数据冗余度。显然数据冗余度越低，对数据的维护工作量就越小，数据的一致性就越容易保证。

28. 数据库的特点 • 数据的独立性高 • 数据的独立性是指数据库的逻辑结构和应用程序相互独立，即使改变数据的逻辑结构，对程序的影响不大。

29. 数据库的特点 • 可对数据集中控制 • 为了保证数据的完整性、一致性、安全性和可靠性，应用程序运行期间需要对数据进行管理和控制，主要包括： • 安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用数据。 • 完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性。 • 并发控制：允许多个用户同时对数据库中数据进行存取。 • 故障的发现和恢复：当系统出现异常时，能够及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。

30. 1.2.2数据库管理系统 • DataBase Management System，DBMS • 是操纵和管理数据库的软件系统，它由一组计算机程序构成，管理并控制数据资源的使用。在计算机软件系统的体系结构中，数据库管理系统位于应用程序和操作系统之间。 • 关系数据库（Relational Database，RDB） • 是基于关系模型的数据库，即按照关系模型组织的相关数据的集合。 • 关系数据库管理系统（Relational Database Management System，RDBMS） • 就是用于管理关系数据库的数据库管理系统。

31. 数据库管理系统的功能 • 数据库管理系统是数据库系统的核心，主要是实现对共享数据有效的组织、管理和存取，它的基本功能包括以下几个方面： • 数据库定义 • 数据库操纵 • 数据库的运行管理 • 数据组织、存储和管理 • 数据库的建立和维护 • 其他

32. 常用的数据库管理系统 • 当前流行的数据库管理系统基本上都是关系型数据库管理系统，一般可分为如下三类： • 以Microsoft Office Access为代表的桌面型数据库管理系统。这类数据库管理系统以微型计算机系统为运行环境，强调使用的方便性和操作的简便性，一般都小巧灵活。 • 以Oracle为代表的主流数据库管理系统。这类数据库管理系统强调在理论上和实践上的完备性，具有巨大的数据存储和管理能力，提供了比桌面型系统更全面的数据保护和恢复功能，它更有利于支持全局性的及关键性的数据管理工作。 • 以Microsoft SQL Server为代表的数据库管理系统，其性能和规模界于以上两类之间。

33. 数据库系统 • 数据库系统（DataBase System，DBS）或数据库应用系统（DataBase Application System，DBAS）是一个使用了数据库技术的应用软件系统。广义地讲，数据库系统应该是指由计算机硬件、操作系统、数据库管理系统，以及在它支持下建立起来的数据库、应用程序、用户和数据库管理员等组成的一个完整的系统。 • 大多数人都把数据库系统看成是由数据库、数据库管理系统、相关应用软件和有关人员组成的一个应用系统。 • 负责数据库规划、设计、协调、维护和管理工作的人员称为数据库管理员（Database Administrator，DBA）。

34. 用户 用户 用户 应用软件集 DBA 数据库管理系统 数据库系统 数据库