数据库系统--哈工大课件01

1哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》数据库系统哈尔滨工业大学2哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》战德臣任课教师：计算机科学与技术学院企业与服务智能计算研究中心新技术楼502室86412664单位：办公地点：联系电话：任课教师介绍新技术楼502室答疑地点：[e-mail]电子邮件：博士/教授/教学带头人/博士生导师3哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》邓胜春任课教师：博士/副教授计算机科学与技术学院企业智能计算技术研究中心新技术楼510室86413750-808单位：办公地点：联系电话：任课教师介绍新技术楼510室答疑地点：[e-mail]电子邮件：4哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》课程教学参考书及使用•教材–DatabaseSystemConcepts,FifthEdition,高等教育出版社，2006[ISBN:7040192454]–数据库系统概念(本科教学版)，杨冬青等译，机械工业出版社，2008[ISBN:978-7-111-23422-7]•课程特点与教材阅读要求•抽象----概念和原理是抽象的，要通过具体的实例加以理解•思维----数据库的思维(集合、逻辑与对象思维)•应用----结构化/面向对象程序设计语言的补充Î数据库语言•管理----数据，效率、安全、完整、可靠。5哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》课程与电子作业上传网站•课件下载地址•电子作业(含综合实验报告)上传地址:ilovedb6哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》第1章数据库系统基本概念7哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》第1章数据库系统基本概念1.1数据库系统的基本概念----什么是数据库及为什么要学数据库？----数据库(信息库)----数据库系统(工作环境)----数据库管理系统(软件系统)1.2《数据库系统》课程内容简介及学习要求1.3数据库系统的标准结构1.4数据库系统的简要发展史及发展趋势8哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念传统社会：业务工作信息社会：业务工作+计算机支持----什么是数据库及为什么要学数据库？•网络/Internet•数据库EverythingOverDB9哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----什么是数据库及为什么要学数据库？传统纸张上记录的各种信息需要统一管理，需要提高信息的使用效率----形成“库”，实现“积累”----应用“库”,实现积累的效益----“库”的管理与控制10哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----什么是数据库及为什么要学数据库？将信息规范化并使之电子化,形成电子信息‘库’,以便利用计算机对这些信息进行快速有效的检索、统计与管理CollectionofrelateddataStorageplacefordataGetInformationfrom11哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库(信息库)起源于规范化“表(Table)”的处理Table:以按行按列形式组织及展现的数据Anarrangementofwords,numbers,orsigns,orcombinationsoftAnarrangementofwords,numbers,orsigns,orcombinationsofthem,hem,asinparallelcolumns,toexhibitasetoffactsorrelationsiasinparallelcolumns,toexhibitasetoffactsorrelationsinadefinite,nadefinite,compact,andcomprehensiveform;.compact,andcomprehensiveform;.————WebsterWebster’’sDictionaryoftheEnglishLanguagesDictionaryoftheEnglishLanguage学生成绩单12哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库(信息库)E.F.Codd,基于对“表”的理解:z提出了“关系”及关系模型z提出了关系数据库理论z开创了数据库的时代z当前普遍应用的数据库管理系统的奠基者z获得了计算机领域最高奖“图灵奖”学生成绩单13哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库(信息库)：Table的构成/关于Table的常用术语学生成绩单表名表标题(格式)表内容(值)列名列值行/元组/记录(row/tuple/record)列/字段/属性/数据项(column/field/attribute/dataitem)(关系)模式表/关系¾Table中描述了一批相互有关联关系的数据--Æ关系¾我们将在第二章中给以严格定义：关系模型与关系运算14哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库(信息库)相互有关联关系的多个Table的集合数据库//Database学生成绩单Database:相互之间有关联关系的Table的集合15哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》DBMS管理数据库的一种系统软件DBA完成某一功能的应用程序1应用程序2应用程序nDBAP1DBAP2DBAPn1.1数据库系统的基本概念----数据库系统(工作环境)数据库(DB):Database数据库管理系统(DBMS):DatabaseManagementSystem数据库应用(DBAP):DataBaseApplication数据库管理员(DBA):DataBaseAdministrator计算机基本系统相互有关联关系的多个Table的集合数据库//Database16哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》DBMSOracle或Sybase或SQLServer或DB2或MSAccessDBA图书采买管理程序图书借阅管理程序读者管理程序DBAP1DBAP3DBAPn1.1数据库系统的基本概念----数据库系统(工作环境)例如：图书管理数据库Table1:出版社T2:出版社图书目录T3:采买记录T4:图书T5:读者T6:借阅登记T7:工作人员数据库//Database采买员借还管理员借书证管理员图书编目管理程序DBAP2编目员17哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》表名表标题(格式)1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从用户角度看DBMS的功能¾数据库定义:定义数据库中Table的名称、标题(内含的属性名称及对该属性的值的要求)等‰DBMS提供一套数据定义语言(DDL:DataDefinitionLanguage)给用户‰用户使用DDL描述其所要建立表的格式‰DBMS依照用户的定义，创建数据库及其中的Table用户DBAPDBMS1.执行定义操作，创建数据库数据库18哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从用户角度看DBMS的功能¾数据库操纵:向数据库的Table中增加/删除/更新数据及对数据进行查询、检索、统计等‰DBMS提供一套数据操纵语言(DML:DataManipulationLanguage)给用户‰用户使用DML描述其所要进行的增、删、改、查等操作‰DBMS依照用户的操作描述，实际执行这些操作用户DBAPDBMS2.对表的内容执行增加、删除、更新、检索等操作数据库19哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从用户角度看DBMS的功能¾数据库控制:控制数据库中数据的使用---哪些用户可以使用,哪些不可以‰DBMS提供一套数据控制语言(DCL:DataControlLanguage)给用户‰用户使用DCL描述其对数据库所要实施的控制‰DBMS依照用户的描述，实际进行控制用户DBAPDBMS3.依照定义信息，对数据库的使用实施控制数据库数据安全性完整性定义信息谁,能访问哪些数据,权利DBADBMS定义控制信息20哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从用户角度看DBMS的功能¾数据库维护:转储/恢复/重组/性能监测/分析…‰DBMS提供一系列程序(实用程序/例行程序)给用户‰在这些程序中提供了对数据库维护的各种功能‰用户使用这些程序进行各种数据库维护操作¾数据库维护的实用程序，一般都是由数据库管理员(DBA)来使用和掌握的用户DBAPDBMS4.数据库维护,如转储…数据库DBA21哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库语言：使用者通过数据库语言利用DBMS操作数据库数据定义语言(DDL:DataDefinitionLanguage)----DBMS提供给用户,以便用户定义数据格式数据操纵语言(DML:DataManipulationLanguage)----DBMS提供给用户,以便用户对数据进行操作数据控制语言(DCL:DataControlLanguage)----DBMS提供给用户,以便用户对数据进行控制数据库各种操作的执行----DBMS按用户要求进行定义、操纵、控制和维护1.用户使用DDL:定义表名，表标题、列名及其结构形式2.用户使用DML:增加、删除、修改数据查询数据、检索数据、统计数据3.用户使用DCL:定义对不同操作的约束、对不同操作者(用户)的约束DBMS执行SQL语言：结构化的数据库语言22哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库语言与高级语言:一条数据库语言语句相当于高级语言的一个或多个循环程序数据库语言(标准的：SQL语言)Select学号，姓名From学生登记表Where性别=‘男’高级语言：ForK=1to6读第K条记录If性别=‘男’then显示第K条记录EndifNextK23哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库语言可以嵌入到高级语言(宿主语言)中使用交互式数据库语言(标准的：SQL语言)Select学号，姓名From学生登记表Where性别=‘男’嵌入式数据库语言(SQL语句嵌入到某一种高级语言中)24哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从系统角度看DBMS的功能¾DBMS为完成DB管理，在后台运行着一系列程序…DBMS基本功能程序操作系统负责DBMS系统负责DBMS系统可越过操作系统直接负责25哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从系统角度看DBMS的功能¾DBMS为完成DB管理，在后台运行着一系列程序…‰语言翻译处理：将用数据库语言书写的内容，翻译成DBMS可执行的命令。例如:DDL编译器,DML编译器,DCL编译器等;‰数据存取：提供数据在磁盘、磁带等上的高效存取手段。例如:存储管理器,缓冲区管理器,索引/文件和记录管理器等;‰查询优化：提高数据库检索速度的手段；例如贯穿于数据存取各个阶段的优化程序;‰通信控制：提供网络环境下数据库操作的手段26哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院《数据库系统》1.1数据库系统的基本概念----数据库管理系统(系统软件):从系统角度看DBMS的功能¾DBMS为完