数据库系统的基本概念ppt课件.ppt

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1、第1章数据库系统的基本概念教学提示：本章主要介绍数据库系统的基本概念，包括数据与信息的概念；数据管理技术的发展阶段；数据模型的两个层次；数据库系统的体系结构及数据库系统的组成。教学目标：了解数据、信息及其联系与区别；数据管理技术发展的三个阶段及其特点；掌握概念数据模型与结构数据模型的基本概念；掌握数据库系统的三级模式、两级映像及两级独立性。第1章数据库系统的基本概念1.1信息、数据与数据处理1.2数据管理技术的发展1.3数据模型1.4数据库系统的体系结构1.5数据库系统1.6习题1.1信息、数据与数据处理1

2、.1.1信息与数据1.1.2数据处理1.1信息、数据与数据处理在科学、技术、经济、文化和军事等各个领域里，我们会遇到大量的数据，这些数据不但复杂，而且数据量大，因此如何科学地管理数据是一个极为重要的课题。数据库技术是使用计算机来管理数据的一门新的科学技术。经过多年的研究和实践，数据库技术已发展成为一门完整的学科，已开发出多种数据库管理系统，使用这些数据库系统能够科学、有效地管理大量数据，它们正在为各领域的发展发挥重要的作用。1.1.1信息与数据1.信息随着社会的发展和科学技术的进步，人们对信息这个名词已经不

3、陌生了，然而对于信息的定义，从不同角度又有着不同的解释。一般认为，信息是人们进行各种活动所需要的知识，是现实世界各种状态的反映。合理利用信息可以增加人们的知识，提高人们对事物的认识能力。2.数据数据是描述信息的符号，符号的形式多种多样，如数值、文本、图形、图像、声音等类型的数据，用来反映不同类型的信息。利用计算机进行信息处理，就得把信息转换为计算机能够识别的符号，即用0和1两个编码符号的序列组合来表示各种各样的信息。从这个意义上说，数据是信息的载体。1.1.1信息与数据数据是信息的具体表现形式，信息是有一定

4、意义的数据的集合，它们既有联系又有一定的区别，如果我们把客观世界的某种现象或观念所反映的知识用一定的方法描述出来，那么前者是信息而后者是数据。因为信息和数据都是现象和概念所反映的知识。这是它们的共同点，因此我们有时可以把这两者不加区分地使用，如“数据处理”与“信息处理”是一样的。信息以数据的形式处理，而处理的结果又可能产生新的信息。1.1.2数据处理数据处理是指对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。其目的是从大量的、原始的数据中抽取、推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据；数

5、据处理从根本上来说是为了借助计算机科学地保存和管理大量复杂的数据，以便人们能够充分地利用这些宝贵的信息资源。在数据处理的一系列活动中，数据的收集、组织、存储、传播、检索和分类等活动是基本环节，这些基本环节统称为数据管理或信息管理。在数据处理中，对数据的加工、计算、打印报表等操作对不同的业务部门可以有不同的内容。数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据。数据库技术是数据管理的最新技术。数据库系统是当代计算机系统的重要组成部分。1.2数据管理技术的发展1.2.1人工管理阶段1

6、.2.2文件系统阶段1.2.3数据库系统阶段1.2数据管理技术的发展数据管理技术的发展与硬件(主要是外存)、软件、计算机应用的范围有密切的联系。数据管理技术的发展经过三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。人工管理阶段是从20世纪40年代中期电子计算机问世到50年代中期，这一阶段计算机主要用于科学计算。从硬件看，外存只有磁带、卡片、纸带，速度低，内存小，没有磁盘等直接存取的存储设备；从软件看，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。1.2.1人工管理阶段在人工管理阶段，数据管理

7、的特点如下。(1)数据不保存在机器中。(2)没有软件系统对数据进行管理。(3)只有程序的概念，没有文件的概念，数据的组织方式必须由程序员自行设计。(4)数据是面向应用的。一组数据对应一个程序，即使两个应用程序涉及某些相同的数据，也必须各自定义，所以程序与程序之间有大量重复数据，如图1.1所示。1.2.1人工管理阶段图1.1人工管理阶段程序与数据的关系1.2.2文件系统阶段从20世纪50年代中期到60年代中期是文件系统阶段。这一阶段计算机不仅用于科学计算，还大量用于管理。计算机硬件比过去有了较大的发展，外存储

8、器有了磁盘、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专门的数据管理软件，一般称为文件系统。处理方式上不仅能够进行文件批处理，而且能够实现联机实时处理。在这一阶段数据管理有以下几个特点(1)数据可以长期保存在外存储设备上。(2)数据的逻辑结构与物理结构有了区别。(3)文件组织呈现多样化。(4)数据不再属于某个特定的程序，可以重复使用。1.2.2文件系统阶段随着数据管理规模的扩大，数据量急剧增加，文件