数据库原理（一）ppt 讲义

数据库原理是计算机科学中至关重要的一个领域，它涵盖了如何有效地存储、管理和检索数据的方法。本讲义主要介绍了数据管理技术的三个发展阶段，并深入探讨了数据库系统的基本概念、数据模型以及逻辑设计。 数据管理技术经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在早期的人工管理阶段，数据不被保存在计算机内部，没有专门的软件进行管理，数据不共享，独立性差。随着硬件和软件的发展，文件系统阶段出现了，数据得以长期保存，有了专门的文件系统进行管理，但存在数据冗余和不一致性的问题。数据库系统阶段的到来解决了这些问题，提供了高共享性、独立性和低冗余度的数据管理，数据的最小存取单位是数据项，由数据库管理系统（DBMS）统一管理。 数据库（DB）是长期存储在计算机内，有组织、统一管理的相关数据的集合。DBMS是用于管理数据库的软件，它介于用户和操作系统之间，提供数据的存取、更新等接口。数据库技术还包括了数据库系统（DBS），即采用了数据库技术的计算机系统。此外，该领域还有分布式数据库、面向对象数据库、并行数据库和新型数据库技术，如数据仓库。 在数据描述的概念设计中，实体、属性、实体集和码是关键概念。实体代表客观存在的事物，属性是实体的特性，实体集是具有相同属性的实体集合，码是能唯一标识实体的属性集。逻辑设计涉及到记录、字段、文件和关键码，以及数据联系的描述，包括一对一、一对多和多对多的联系。 数据模型是数据库设计的基础，分为概念数据模型、逻辑数据模型。概念模型独立于计算机系统，而逻辑模型与特定的DBMS相关。数据模型的三要素是数据结构、数据操作和数据完整性约束。常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。层次模型以树形结构表示数据，适合1:N联系；网状模型允许更复杂的M:N联系；关系模型则以二维表形式表示数据，是最常用的数据模型，它的查询和理解相对简单。 E-R图是一种描述概念模型的工具，包括实体类型、联系类型、属性和连接线。通过E-R图可以转换为关系模型，实体通常转化为表，1:1和1:N的联系可以通过在一方添加对方的主键作为外键来实现，而N:M联系通常需要创建一个关联表来表示两个实体之间的多对多联系。 数据库原理涉及从数据的组织、管理到模型化的过程，它是支撑现代信息系统运行的核心技术。随着技术的进步，数据库理论和实践也在不断发展，以满足日益复杂的数据处理需求。