个人介绍
数据库原理

主讲教师:

教师团队:共1

  • 曹菡
学校: 陕西师范大学
专业大类: 计算机科学与技术
开课专业: 计算机应用技术

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今五十年前,随着信息技术和市场的发展,特别是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。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。本课程介绍了在成功管理数据库系统的基本概念,包括:关系模型的基本原理、结构化查询语言(SQL)、数据建模、数据库设计、数据库管理、Web数据库处理。

教师团队

曹菡

职称:教授

单位:陕西师范大学

部门:计算机科学学院

职位:无

数据库的定义

定义1:  数据库,简单来说是本身可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。

数据库指的是以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

在经济管理的日常工作中,常常需要把某些相关的数据放进这样的“仓库”,并根据管理的需要进行相应的处理。例如,企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中,这张表就可以看成是一个数据库。有了这个“数据仓库”我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况,也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等。这些工作如果都能在计算机上自动进行,那我们的人事管理就可以达到极高的水平。此外,在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种“数据库”,使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理。

定义2:  数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。这种数据集合具有如下特点:尽可能不重复,以最优方式为某个特定组织的多种应用服务,其数据结构独立于使用它的应用程序,对数据的增、删、改和检索由统一软件进行管理和控制。从发展的历史看,数据库是数据管理的高级阶段,它是由文件管理系统发展起来的。

数据库的基本结构

数据库的基本结构分三个层次,反映了观察数据库的三种不同角度。

以内模式为框架所组成的数据库叫做物理数据库;以概念模式为框架所组成的数据叫概念数据库;以外模式为框架所组成的数据库叫用户数据库。

1.  物理数据层。

它是数据库的最内层,是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据,是用户加工的对象,由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。

2.  概念数据层。

它是数据库的中间一层,是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系,是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系,而不是它们的物理情况,是数据库管理员概念下的数据库。

3.  逻辑数据层。

它是用户所看到和使用的数据库,表示了一个或一些特定用户使用的数据集合,即逻辑记录的集合。

数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。

数据库系统定义

数据库系统DBS(Data Base System,简称DBS)通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理,数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库,使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。

数据库系统的个体含义是指一个具体的数据库管理系统软件和用它建立起来的数据库;它的学科含义是指研究、开发、建立、维护和应用数据库系统所涉及的理论、方法、技术所构成的学科。在这一含义下,数据库系统是软件研究领域的一个重要分支,常称为数据库领域。

数据库系统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。计算机的高速处理能力和大容量存储器提供了实现数据管理自动化的条件。

数据库研究跨越于计算机应用、系统软件和理论三个领域,其中应用促进新系统的研制开发,新系统带来新的理论研究,而理论研究又对前两个领域起着指导作用。数据库系统的出现是计算机应用的一个里程牌,它使得计算机应用从以科学计算为主转向以数据处理为主,并从而使计算机得以在各行各业乃至家庭普遍使用。在它之前的文件系统虽然也能处理持久数据,但是文件系统不提供对任意部分数据的快速访问,而这对数据量不断增大的应用来说是至关重要的。为了实现对任意部分数据的快速访问,就要研究许多优化技术。这些优化技术往往很复杂,是普通用户难以实现的,所以就由系统软件(数据库管理系统)来完成,而提供给用户的是简单易用的数据库语言。由于对数据库的操作都由数据库管理系统完成,所以数据库就可以独立于具体的应用程序而存在,从而数据库又可以为多个用户所共享。因此,数据的独立性和共享性是数据库系统的重要特征。数据共享节省了大量人力物力,为数据库系统的广泛应用奠定了基础。数据库系统的出现使得普通用户能够方便地将日常数据存入计算机并在需要的时候快速访问它们,从而使计算机走出科研机构进入各行各业、进入家庭。

数据库系统有大小之分,大型数据库系统有SQL Server、Oracle、DB2等,中小型数据库系统有Foxpro、Access。

数据库系统的构成

数据库系统一般由4个部分组成:

(1)数据库(database,DB)是指长期存储在计算机内的,有组织,可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储,具有较小的冗余,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。

(2)硬件:构成计算机系统的各种物理设备,包括存储所需的外部设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。

(3)软件:包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。数据库管理系统(database management system,DBMS)是数据库系统的核心软件,是在操作系统的支持下工作,解决如何科学地组织和存储数据,如何高效获取和维护数据的系统软件。其主要功能包括:数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。

(4)人员:主要有4类。第一类为系统分析员和数据库设计人员:系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明,他们和用户及数据库管理员一起确定系统的硬件配置,并参与数据库系统的概要设计。数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。第二类为应用程序员,负责编写使用数据库的应用程序。这些应用程序可对数据进行检索、建立、删除或修改。第三类为最终用户,他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。第四类用户是数据库管理员(data base administrator,DBA),负责数据库的总体信息控制。DBA的具体职责包括:具体数据库中的信息内容和结构,决定数据库的存储结构和存取策略,定义数据库的安全性要求和完整性约束条件,监控数据库的使用和运行,负责数据库的性能改进、数据库的重组和重构,以提高系统的性能。

参考教材


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
9 数据更新(一)
视频
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2021-08-26 79.29MB
10 数据更新(二)
视频
.mp4
2021-08-26 80.43MB
11 视图(一)
视频
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2021-08-26 79.39MB
12 视图(二)
视频
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2021-08-26 73.77MB
13 数据库安全性(一)
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2021-08-26 78.35MB
14 数据库安全性(二)
视频
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2021-08-26 80.27MB
15 数据库安全性(三)
视频
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2021-08-26 77.63MB
16 数据库安全性(四)
视频
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2021-08-26 79.89MB
17 数据库完整性(一)
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2021-08-26 107.07MB
18 数据库完整性(二)
视频
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2021-08-26 115.38MB
19 数据库完整性(三)
视频
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2021-08-26 113.24MB
20 数据库完整性(四)
视频
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2021-08-26 109.44MB
21 关系数据理论(七)
视频
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2021-08-26 81.59MB
22 关系数据理论(八)
视频
.mp4
2021-08-26 81.91MB
23 关系数据理论(九)
视频
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2021-08-26 82.16MB
24 关系数据理论(十)
视频
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2021-08-26 82.19MB
25 数据库设计(一)
视频
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2021-08-26 84.92MB
26 数据库设计(二)
视频
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2021-08-26 83.29MB
27 数据库设计(三)
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2021-08-26 80.28MB
30 数据库设计(四)
视频
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2021-08-26 80.37MB
35 数据库设计(五)
视频
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2021-08-26 82.90MB
37 数据库设计(六)
视频
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2021-08-26 101.23MB
39 数据库设计(七)
视频
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2021-08-26 79.93MB
41 数据库设计(八)
视频
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2021-08-26 78.66MB
43 数据库编程(一)
视频
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2021-08-26 106.28MB
45 数据库编程(二)
视频
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2021-08-26 116.80MB
48 数据库编程(三)
视频
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2021-08-26 104.20MB
50 数据库编程(四)
视频
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2021-08-26 101.93MB
52 数据库恢复技术(一)
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2021-08-26 126.05MB
57 数据库恢复技术(二)
视频
.mp4
2021-08-26 123.32MB
59 数据库恢复技术(三)
视频
.mp4
2021-08-26 122.24MB
61 数据库恢复技术(四)
视频
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2021-08-26 123.34MB
63 并发控制(三)
视频
.mp4
2021-08-26 98.98MB
65 并发控制(四)
视频
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2021-08-26 89.55MB
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