计算机软件技术基础第4章课件.ppt

计算机软件技术基础第4章数据库系统4.1概述
4.1.1数据管理的三个阶段
1.人工管理阶段：这一阶段是指20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，当时的计算机硬件状况是：外存只有磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取的存储设备；软件状况是：没有操作系统，没有管理数据的软件，数据处理方式是批处理。人工管理阶段的特点是：
（1）数据不独立保存。
（2）应用程序管理数据。
（3）数据不共享。
（4）数据不具有独立性。
（5）数据没有软件系统进行管理，程序员不仅要规定数据的逻辑结构，而且还要设计数据的物理结构，数据面向应用。2.文件系统阶段：这一阶段计算机不仅用于科学计算，还大量用于管理。这时硬件方面已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。在软件方面，操作系统中已经有了数据管理软件，一般称为文件系统。处理方式上不仅有了文件批处理，而且能够联机实时处理。文件系统阶段的特点如下：
（1）数据可以长期保存在磁盘上。
（2）文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。
（3）数据冗余量大。
（4）文件之间缺乏联系，相对孤立，仍然不能反映客观世界各个事物之间错综复杂的联系。3.数据库系统阶段：20世纪60年代末以来，计算机存储技术有了很大发展，出现了大容量的磁盘。在处理方式上，联机实时处理的要求更多。这种变化促使了数据管理手段的进步，数据库技术应运而生。数据库系统的特点如下：
1．数据结构化。
2．数据的共享性好。
3．数据的独立性好。
4．数据存储粒度小：在文件系统中，数据存储的最小单位是记录，而在数据库系统中，数据存储的粒度可以小到记录中的一个数据项。4.1.2数据描述
1.信息的三个领域：现实世界、信息世界、数据世界。三个世界所用术语及其对应关系名词解释：
1.实体(Entity)：客观存在并可相互区别的事物。例如，一个学生、一门课程、学生的一次选课、一次考试等都是实体。
2.实体集(EntitySet)：同型实体的集合称为实体集。如：全体学生就是一个实体集。3.属性(Attribute)：实体所具有的某一特性。例如，学生的学号、姓名、性别、出生年份、系、入学时间等。
4.实体标识符(Identifer)：能唯一标识实体的属性(或几个属性的组合)，如，学生的学号、身份证号是整个学校能唯一标识学生的属性，而不能是性别、年龄等属性。5.数据库(DataBase，简称DB)：数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
6.数据库管理系统(DataBaseManagementSystem，简称DBMS)：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一个数据管理软件，主要功能是建立和维护数据库，接受和完成用户访问数据库的各种请求。7.数据库系统(DataBaseSystem，简称DBS)：是实现有组织地、动态地存储大量相关的结构化数据，方便用户使用数据库的计算机软件、硬件资源组成的系统。8.数据库应用系统(DBAS)：是数据库系统及其应用程序的组成。即在数据库系统环境下建立起来的为某种应用服务的软、硬件的集合。DB、DBMS、DBS、DBAS关系2.实体间的联系
什么是联系(Relationship)：实体间的对应关系称为联系。它反映现实世界事物之间的相互联系。如学生选课实体中的学号必须是学生档案实体中存在的学号，这种联系就是实体间的联系。（1）一对一联系（1:1）
对于不同型实体A和B，如果A中的一个实体最多只与B中的一个实体有联系，反之亦然，则称A和B两实体为1:1联系。（2）一对多联系（1:n）
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有个n实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为1:n。（3）多对多联系（m:n）
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记为m:n。4.1.3数据库组织
1.数据模型
数据模型是数据库系统的核心，它规范了数据库中数据的组织形式，表示了数据与数据之间的联系，具有联系性的相关数据总是按照一定的组织关系排列，从而构成一定的结构，对这种结构的描述就是数据模型。主要有层次、网状、关系模型。2.数据库的结构4.1.4数据库设计
第1步：根据用户需求，设计数据库的概念模型。
第2步：根据转换规则，把概念模型转换成数据库的逻辑模型。
第3步：根据用户的业务特点，设计不同的外部模型给程序员使用。
第4步：根据逻辑模型设计其内部模型。概念模型的设计
概念模型的表示方法很多，最常用的是E-R(Entity—RelationshipApproch)图。
E-R图有三个要素：
（1）