《电子商务技术基础教程》-岑雄鹰-电子教案 第七章 数据库技术
51页1、第7章 数据库技术,主讲人:岑雄鹰 信息科学与工程学院,概述,当人们收集了大量的数据后,需要将它们保存起来做进一步的处理,以便在需要的时候能随时提取有用的信息。最初人们把数据存放在文件柜中,可随着业务的发展,数据量急剧增长,人们就借助计算机和数据库技术来保存大量的数据,以便能更好地利用这些信息资源。 数据库,顾名思义,是指储存和管理数据的仓库。只不过这个仓库是在计算机存储设备上的,而且数据是按一定格式进行组织和存取的。 数据库类型包含层次数据库、网状数据库、关系数据库、面向对象数据库以及新兴的可扩展标记语言(Extensible Markup Language,XML)数据库,目前应用最广泛的是关系数据库。,7.1 数据库与数据库基本理论,7.1.1 数据库技术的产生与发展 1手工管理阶段 20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算。数据的组织和管理完全靠程序员手工完成,因此这段时期的数据管理称为手工管理阶段,这一时期数据的管理效率很低。,图7-l 文件系统阶段数据管理示意图,2文件系统阶段 文件系统阶段数据与应用程序间的关系如图7-1所示。,文件系统阶段数据管理的特点是:计算机
2、技术有了很大的发展,开始广泛应用于信息处理;存储设备有了磁盘、磁鼓等可直接存取的设备;计算机有了操作系统,包括文件管理系统,用户可将数据组织成文件体交给系统进行自动管理;数据可长期保存在磁盘等存储设备上;程序和数据有了一定的独立性,且文件有多种形式的组织结构:顺序、链接、索引、直接。 3数据库系统阶段 从60年代后期开始,为了满足管理和共享数据的需要,软件上,有了专门管理数据的数据库管理系统,它对用户所有数据实行集中统一的管理、操作和维护。数据与应用程序间的关系如图7-2所示。,图7-2 数据库系统阶段数据管理示意图,4数据仓库阶段 数据仓库是一种帮助企业作科学决策的体系化解决方案,它包括了三方面的技术:数据仓库技术(DW)、联机分析处理技术(OLAP)和数据挖掘技术(DM),它的应用大大提高了信息的商业价值。,7.1.2 数据库的基本理论,1数据模型 (1)有关概念 模型是对客观事物、现象、过程或系统的简化描述。所有的数据库系统都需要为它所要描述的世界建立了模型。数据模型描述了组织数据的框架结构,它描述了一个企业中的数据、数据之间的关系,以及对数据约束的一组完整的概念。 (2)数据模
3、型的三要素 数据结构 数据操作 数据的完整性约束,2数据模型的种类 数据模型可分为两种类型。一种是独立于计算机系统的数据模型,即概念模型,另一种则是涉及到计算机系统和数据库管理系统的数据模型。 (1)概念模型与E-R方法 概念模型(Conceptual Data Model,CDM)是一种面向现实世界建模的工具,主要用来描述现实世界的概念化结构,CDM是按用户的观点对数据进行建模,与具体的DBMS无关,是对现实世界的第一层抽象,是用户与数据库设计人员进行交流的工具。,(2)结构数据模型 数据库中不仅要存放数据本身,还要存放数据间的联系,可用不同的方法表示数据与数据之间的联系。实际数据库中所支持的数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型和面向对象的数据模型,它们是按计算机系统的观点对数据建模,这类模型直接与数据库管理系统有关。,层次模型(Hierarchical Model) 层次模型是数据库系统最早的一类数据模型,它描述了数据之间的层次关系。在层次模型中,数据存在一对一或一对多的关系。它的结构就像一棵倒挂的树,如图7-4所示。,图7-4 层次模型的一个实例,网状模型(Network
4、Model) 用有向图结构来表示实体之间联系的数据模型称为网状模型。在网状模型中,数据之间的关系满足以下两个特点:允许有一个以上的结点无父结点;允许一个结点可以有多个父结点。 网状模型由于没有层次模型对结点的限制,所以可以直接表示多对多的联系,如图7-5所示。,图7-5 网状模型的一个实例,关系模型(Relational Model) 用关系表示实体和实体之间联系的模型称为关系模型。关系就是一张二维表格,表格中的每一行称作元组,它相当于一个记录值,每一列是一个属性值,列可以命名,称为属性名。这里的属性与前面提到实体的属性意义相当。由此可见,关系是元组的集合,如果表格有n列,则称该关系是n元关系。,7.1.3 .数据库系统,数据库、数据库管理系统和数据库系统是三个不同的概念,数据库强调数据,数据库管理系统强调系统管理工具,而数据库系统强调数据库的整个运行环境。 1数据库的三级体系结构 实际的数据库系统产品多种多样,它们支持不同的数据模型,使用不同的数据库语言,运行在不同的DBMS之上,但是,大多数数据库系统的体系结构基本是一致的,都具有三级模式结构特征。,数据库的体系结构分成三级:外模式
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