数据库系统及应用的内容简介

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数据库系统及应用的内容简介

2023-05-07 14:29| 来源: 网络整理| 查看: 265

本书从实用性和先进性出发,全面地介绍了数据库的基本理论及数据库的管理、设计和开发方面的应用技能。本书通过一个完整的数据库应用实例,直观系统地介绍了数据库基础知识和应用开发技术。全书共分14章,主要内容包括:数据库系统概论、关系数据模型、结构化查询语言SQL基础、数据库完整性、数据库安全、数据恢复技术、并发控制、数据库设计理论、数据库应用设计方法、数据库开发技术、数据仓库技术、数据挖掘技术、地理信息系统和空间数据库、主流数据库产品介绍等。

本书可作为高等学校软件工程和计算机专业本科及研究生的专业教材,也可供相关领域的技术管理人员学习、参考。

第一章

人类社会活动的三大要素是能源、物质和信息。

信息是现实世界各种事物的存在特征、运动形式以及不同事物间的相互联系等诸要素在人脑中的抽象反映,进而形成概念。是一个抽象的概念。信息源于客观事物,而后通过人们加工处理再控制客观事物,从而达到认识世界,改造世界的目的。数据本质上是对信息的一种符号化表示,即用一定的符号表示信息。符号是由人为而定,在计算机中通常使用0和1这两个符号。信息和数据,既有区别,又有联系,数据是信息的载体,用来载荷信息,信息是数据的内涵,数据处理本质上就是信息处理。

从已知数据出发,参照相关数据,进行加工计算,产生出一些新的数据,这些新的数据又表示了新的信息,可以作为某种决策的依据,这一过程就是数据处理过程。数据处理的任务不是计算,而是管理数据。数据处理本质上就是信息处理。数据的收集、整理、组织、存储、查询、维护和传送等各种 *** 作,是数据处理的基本环节,是任何数据处理任务必有的共性部分。

数据管理大体上可分为自由管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

文件是 *** 作系统管理数据的基本单位,文件可以命名,通过文件名以记录为单位存取数据,不必关心数据的存储位置。若干记录的集合称为文件。

描述事物性质的最小数据单位是数据项。记录是若干数据的集合,一个记录能表达一个具体事物。

在数据库系统阶段,数据库技术具有以下五个特点:数据结构化、数据共享、减少了数据冗余、有较高的数据独立性和提供了方便的用户接口。文件系统与数据库系统的区别是数据结构化。

数据库系统由数据库、支持数据库运行的软硬件、数据库管理系统和应用程序等部分组成。

DB是存储在磁盘等外部直接存取设备上的数据集合,是按一定的数据结构组织起来的,数据库是一个结构化的数据集合,主要是通过综合各个用户的文件,除去不必要的冗余,使之相互联系所形成的数据结构。(结构化的、有联系的数据集合)

数据库系统中的硬件是数据库赖以存在的物理设备,包括CPU、存储器和其他外部设备。

数据库系统中的软件是指数据库管理系统。-用于数据管理的软件系统

数据库管理系统简称DBMS,是是数据库系统的关键组成部分,是专门用于数据管理的软件。任何数据 *** 作,包括数据库定义、数据查询、数据维护、数据库运行控制等都是在DBMS管理下进行的。DBMS是用户与数据库的接口,应用程序只有通过DBMS才能和数据库打交道。

DBA是指数据库管理员,其职责是维护和管理数据库,使之始终处于状态。

UWA:用户工作区,是用户程序与系统缓冲区交换数据的场所。用户只能对UWA中的数据进行处理,其数据是DBMS根据用户的请求装进去的。

DD:数据字典,其中存放着数据库三级结构的描述以及各数据项的类型、值域和关键字等,从结构上对数据的语言和数值范围加以约束。

计算机系统中任何软件必须在 *** 作系统的支持下才能工作。

1975年SPARC公布了数据库标准报告,提出了数据库三级组织结构,称SPARC分级结构,从内到外分三个层次描述,分别称为内模式、概念模式、外模式。

概念模式,简称模式,是对数据库的整体逻辑描述,并不涉及物理存储,故称为DBA视图。

内模式,又称存储模式,具体描述了数据是如何组织存储在存储介质上,是系统程序员用一定的文件形式组织起来的一个个存储文件和联系手段。故称内模式为系统程序员视图。只有内模式才是真正存储数据的。

外模式通常是模式的一个子集,又称子模式,外模式面向用户,是用户眼中的数据库,称外模式为用户视图。

数据库系统的三级结构中,总体观和存储观有一个,用户观有多个,一个应用对应一个用户观。三级结构的关系,可以概括为模式是内模式的逻辑表示,内模式是模式的物理实现,外模式是模式的部分抽取。

三个模式反映了对数据库的三种不同观点,模式表示了概念级数据库,体现了对数据库的总体观,内模式表示了物理级数据库,体现了对数据库的存储观,外模式表示了用户级数据库,体现了对数据库的用户观。

数据库三个模式之间存在两种映射,一是外模式/模式间的映射,另一映射是模式/内模式间的映射。

在数据库系统的组织结构中,模式/内模式映射把概念数据库与物理数据库联系起来,外模式/模式把用户数据库与概念数据库联系起来。

映射技术的好处:保证了数据的独立性、保证了数据共享、方便了用户使用数据库、有利于数据的安全和保密。

应用程序员和终端用户是数据库的用户。

DBMS通过DDL(数据描述语言)来定义三种模式,并将各种模式翻译成相应的目标代码。

DML数据 *** 纵语言实现对数据库的 *** 作,基本 *** 作有:插入、修改、删除、检索。

DBMS有两种类型的程序设计语言:如FORTRAN、C等属于宿主(HL)型,FoxPro则属于自主(SCL型。

DBMS对数据库运行的控制主要是通过数据安全性控制、完整性控制、故障恢复和并发 *** 作四个方面实现的。

关于信息和数据,下面的论述是正确的。D

(A)只有区别没有联系(B)信息是数据的载体(C)同一信息用同一数据表示形式(D)数据处理本质上就是信息处理

数据库是。B(A)单用户独享的(B)多用户共享的(C)多用户(D)单用户

下面关于数据库管理系统的论述,是正确的。B

(A)数据库管理系统是用户与应用程序的接口(B)应用程序只有通过数据库管理系统才能和数据库联系

(C)数据库管理系统用DML来定义三级模式(D)数据库管理系统用DDL来实现对数据库的各种 *** 作

数据库系统提供了多种语言,下面不是其中的一种。(A)DDL(B)SCL(C)DML(D)HL

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。

61 面向对象程序设计概述

1 基本概念

面向对象的程序设计是通过对类、子类和对象等的设计来体现的,类是面向对象程序设计技术的核心。

类:定义了对象特征以及对象外观和行为的模板。

类的特征:

封装性:隐藏了类中对象的内部数据或 *** 作细节,只看到外表信息。

继承性:

任何类都可以从其它已有的类中派生,新类保持了父类中的行为和属性,但增加了新的功能。体现了面向对象设计方法的共享机制。

多态性:相同的 *** 作可作用于多种类型的对象上,并获得不同的结果。

抽象性:提取一个类或对象与众不同的特征,而不对该类或对象的所有信息进行处理。

基类:

系统本身提供的类称为基类。基类包括容器类和控件类。容器类是其他对象的集合,如表格、选项按钮组;控件类是单一的对象,不包含其他对象,如命令按钮、文本框。

子类:

以其他类定义为起点,对某一对象所建立的新类。新类将继承任何对父类所做的修改。

类库:

存储类的文件,每一个以可视方式设计的类都存储在一个类库中。类库文件的扩展名为 VCX 。

对象:是类的一个实例,包括了数据和过程。具有所在类所定义的全部属性和方法。

VFP有两种对象:容器对象和控件对象。

属性:控件、字段或数据库对象的特性。

事件:由对象识别的一个动作。

方法:与对象相联系的由程序执行的一个处理过程,即处理事件的一组代码。

用户不可以为对象创建新的事件,但可以创建新的方法程序。

在学习这门课的过程中,在对数据库的了解过程中,慢慢对数据库有了感观。数据库这一词并不是很难想象,并不是像外人看来很神奇。作为计算机专业的学生,这样的专业术语或者专业知识是最基本的。

学习的时候没有想象中的那么难,只要上课能听懂就基本还可以。但是问题还是出在书本有点厚,有的时候上课的内容都要找很久才能找到,甚至有的时候老师讲的知识书本上是找不到的,是另外补充而且是相当重要的内容。有的时候开小差,没有听到老师讲的知识点,这就导致了以后的学习无法顺利进行,使得学习起来十分困难。所以在数据库这门课的学习中,上课一定要听牢,就像老师说的那样,这样的专业课如果想凭考试前几天突击是行不通的,必须是日积月累的知识才能取得好成绩。

通过对数据库的学习,我也明白了各行各业都离不开数据库,就算是一个小型的超市也离不开它。可见数据库这门课的广泛性,如果能够认真学好它将来必有成就。我就是抱着这种信念去学习数据库的。第一次接触数据库,第一次接触SQL语言,虽然陌生,但是可以让我从头开始学,就算没有基础的人也可以学得很好。刚开始练习SQL语言的时候,并不是很难,基本上都是按照老师的步骤来做,还很有成就感。后来学了单表查询和连接查询后,就慢慢发现越学越困难了,每个题目都要思考很久,并且每个题目基本上不止一个答案,所以必须找出最优的答案。后面的删除、插入、修改这些题目都变化蛮大的,书本上的例题根本无法满足我们,好在老师给我们提供了大量的课件,通过这些PPT,我们可以巩固课内的知识,还可以学习内容相关的知识,更好地完成老师布置的作业。

除了老师布置的一些基本作业外,还有一份大作业。就像我们小组的是杂货店的销售管理系统,在完成这一作业的过程中,我们可以

通过网络实现一家杂货店。过程是很复杂的,杂货店需要员工,还有百来种商品,不仅需要大量的数据,还要完成需求说明,数据词典,还有E-R图等,虽然想象起来并不是很难,但是要转化成文字,转化成人们能够读懂的文字就显得十分困难。特别是一个完整的销售系统,对我们来说都是第一次接触,在做大作业的时候经常是前面改改,后面改改,因为一些数据不能很好地对应起来,经常会遗忘一些,所以出现了这样的情况。一个完整的数据库系统也就是在这样修修改改的状态下完成的,也给了我很大的反思。第一、一个数据库的完成一定要考虑各方面的因素,包括现实因素。第二、在完成这类作业时,修修改改是很正常的,不要因此而厌倦。第三、一个完整的数据库一定不能出现错误,否则会在现实生活中带来不必要的麻烦。

通过本学期数据库的学习及大作业的完成,很有去作项目的冲动,但深知自己的能力水平有限,还需要更多的学习。

一、数据库主要知识点

我们首先从第一章绪论了解了数据库的概念,其中有几个较为重要的知识点,即数据库系统DBS、数据库管理系统DBMS的概念以及数据库管理员DBA的职责。此外本章还介绍了数据库发展的三个阶段:人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

第二章

介绍了数据模型和三层模式数据库。本章要求我们理解实体-联系方法,并学会绘制E-R图。此外还应掌握概念数据模型的意义和传统的三大数据模型,以及数据独立性和数据库三层模式结构。

接着开始着重讲述现在普遍使用的关系数据库。包括关系数据模型的数据结构和基本术语,关系模型的完整性约束和关系代数运算。重点是关系模式完整性的分类和功能,以及关系代数中集合运算和关系运算。最后介绍了关系数据库系统的三层模式结构。

第五章

系统讲述关系数据库的标准语言SQL的定义功能、查询功能、 *** 作和控制功能。重点在于数据查询功能。另外还介绍了视图的用法和动态SQL中定义、 *** 作和查询功能。

第六章

知识点有:存储过程的创建和执行过程、修改和删除;触发器的基本概念,建立,插入和删除视图,插入、删除和更新类触发器。最后介绍了数据完整性。

第七章

介绍安全性,包括安全性措施的层次、数据库管理系统的安全功能等,用户管理和角色管理,权限管理。其他的安全问题包括:数据加密、审计、统计数据库和用户定义的'安全性措施。

事务管理这一章首先介绍了事务的概念、性质以及SQL对事务的支持。并发控制——干扰问题、可串行性、封锁、死锁、隔离级别、封锁与隔离级别;恢复——故障类型、备份类型、日志的概念、恢复模型、备份转储、还原。

第九章

为关系数据理论:函数依赖术语和符号;函数依赖的公理系统——

Amstrong公理的内容及其正确性、逻辑蕴含和闭包、公理的完备性、闭包的计算、函数依赖集的等价和最小化;规范化——1NF、2NF、3NF、BCNF;模式分解。

第十章:

数据库设计。完善E-R模型中的概念——弱实体,依赖关系,强制联系;数据库设计的过程主要掌握其建立的步骤。

第十一章

介绍面向对象数据库:新的数据库应用和新的数据库类型;面向对象的数据模型——对象与类;对象的属性、方法

不知道你表怎么建的,目测是你数据有问题(第四个字段在这题里没什么用,就没写,另外:你第一个图的语句也不对,会多出来两个null关联起来的情况,所以最后我改了一下)

create table course

(cno int,

cname varchar(50),

cpno int)

insert into course values (1,'数据库',5)

insert into course values (2,'数学',null)

insert into course values (3,'信息系统',1)

insert into course values (4,' *** 作系统',6)

insert into course values (5,'数据结构',7)

insert into course values (6,'数据处理',null)

insert into course values (7,'PASCA语言',6)

select firstcno,secondcpno from course first,course second where firstcpno=secondcno and secondcpno is not null

最好把你的插入数据语句发出来,才能看出来问题,我这个得执行结果:

一、数据数据是数据库中存储的基本对象。1 定义 :描述事物的符号记录。2 种类 :文字、图像、图形、声音。3 特点 :数据与其语义是不可分的。二、数据库1 定义 :长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合。2 特征 : 1)数据按一定的数据模型组织、描述和存储 2)可为各种用户共享 3)冗余度较小 4)数据独立性较高 5)易扩展三、数据库管理系统(DBMS) 1 定义:数据库管理系统(Database Management System 即DBMS)是位于用户与 *** 作系统之间的数据管理软件。 2 用途 :科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据 3 功能 :1)数据库定义功能 2)数据 *** 纵功能 3)数据库的运行管理 4)数据库的建立和维护功能(实用程序)四、数据库系统1 定义:数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。2 特点:数据结构化;数据的共享性高、冗余度低、易扩充;数据独立性高;数据由DBMS统一管理和控制。五、数据库管理技术1 定义:对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护,是数据处理的中心问题2 发展过程:1)人工管理阶段(40年代中--50年代中)2)文件系统阶段(50年代末--60年代中)3)数据库系统阶段(60年代末--现在)3 发展动力:1)应用需求的推动2)计算机硬件的发展3)计算机软件的发展六、 数据模型 1 定义:数据模型(Data Model)也是一种模型,它是现实世界数据特征的抽象。 2 作用:在数据库中用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟,现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。 3 三要素: 1)数据结构 2)数据 *** 作 3)完整性约束 4 常用的数据模型: 1)层次模型 2)网状模型 3)关系模型:ORACLE、SQL、SYBASE、INFORMIX、DB/2、COBASE、PBASE、EasyBase、DM/2、OpenBase 4)面向对象模型 5 层次: 1)概念模型:也称信息模型,它是按用户的观点来对数据和信息建模。 2)数据模型:主要包括网状模型、层次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对数据建模七、关系模型 1 基本概念: 1)关系:一个关系对应通常说的一张表。2)元组:表中的一行即为一个元组。3)属性:表中的一列即为一个属性,给每一个属性起一个名称即属性名。 2 关系模型的优缺点: 优:1)建立在严格的数学概念的基础上2)概念单一,数据结构简单、清晰,用户易懂易用3)关系模型的存取路径对用户透明 缺:1)存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型2)为提高性能,必须对用户的查询请求进行优化增加了开发数据库管理系统的难度 3 关系模型的组成:关系数据结构、关系 *** 作集合、关系完整性约束 八、关系数据理论 1 基本概念关系:描述实体、属性、实体间的联系。从形式上看,它是一张二维表,是所涉及属性的笛卡尔积的一个子集。关系模式:用来定义关系。关系数据库:基于关系模型的数据库,利用关系来描述现实世界。从形式 上看,它由一组关系组成。关系数据库的模式:定义这组关系的关系模式的全体。2 范式: 范式是符合某一种级别的关系模式的集合。1)1NF的定义 若关系模式中的所有属性值都是不可再分的原子值,则称该种关系模式为第一范式。2)2NF的定义 若关系模式R∈1NF,并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码,则R ∈2NF。 3)3NF的定义 若一个数据表已满足2NF,且该数据表中的任何两个非主键字段的数值之间不存在函数依赖关系,则该数据表满足第三范式。

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