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引言
- 数据库系统的发展经历了三代演变
层次/网状数据库系统、关系数据库系统、新一代数据库系统
- 造就了四位图灵奖得主
（1）C.W.Bachman（查尔斯.巴赫曼）——网状数据库之父
——1960年为通用电气开发了世界上第一个网状数据库系统IDS
——1973年获图灵奖
——积极推动与促成了数据库标准的制定
——巴赫曼在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了巨大的作用
（2）E.F..Codd（埃德加.科德）——关系数据库之父、美国工程院院士
——60年代后期开始数据库研究，1970年科德博士提出关系模型概念
（3）James Gray（詹姆斯.格雷）——数据库技术和处理专家
——由于他在数据库处理研究方面的原创性贡献以及在将研究原型转化为商业产品的系统实现方面的技术领袖地位，1988年获图灵奖
（4）M.R.Stonebraker（迈克尔.斯通布雷克）——现代主流数据库系统架构的奠基人
——2014获图灵奖
——2015-10-22在中国计算机大会（合肥）上做大会报告
- 发展了一门计算机基础学科
数据建模和DBMS核心技术为主，内容丰富领域宽广
- 带动了一个巨大软件产业
DBMS及其相关工具产品、应用套件、解决方案
数据库技术和系统已经成为信息系统的核心技术和重要基础设施
- 数据库：一个巨大的软件产业
- 我国数据库发展历程
| 70年代 | 看 | 引进 |
1976年萨师煊将数据库概念引进国内， 在全国讲学，在人大开设数据库课 |
| 80年代 | 学 |
请进来 走出去 |
外国专家来华讲学 中国专家出国进修 |
| 90年代 | 赶 |
研究 开发 应用 |
国家攻关、863项目、国家自然基金等等 |
| 21世纪 | 创 |
创新研究 产品开发 应用集成 |
创新研究与国际研究同步 立足应用 开发自主的数据管理系统 |
在数据库技术发展的起跑线上，中国晚了约15年
第一章 绪论
1.1 数据库系统概述
1.1.1 数据库的四个基本概念
- 数据（Data）
- 数据（Data）是数据库中存储的基本对象
- 数据的定义——描述事物的符号记录
- 数据的种类——数字、文字、字符、图像、音频、视频、学生的档案记录、订单情况等等
数据举例
- 日常生活中，人们可以直接用自然语言（如汉语）来描述事物
- 计算机中，常常用记录来描述，如学生档案中的学生记录：（小明，男，，广西南宁，计算机系，2020）
- 数据的形式不能完全表达其内容（说明详见5.）
- 数据是有结构的：记录是计算机存储数据的一种格式或一种方法
- 数据的解释
- 语义：学生姓名、性别、出生年份、籍贯、所在系别、入学时间
- 解释：小明是大学生，2002年1月生，男，广西南宁人，2020年考入计算机系
- 数据库（DataBse,DB）
一、什么是数据库
- 是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
二、为什么要建立数据库
- 收集并抽取出一个应用所需要的大量数据，将其保存，以供进一步的加工处理，抽取有用信息，转换为有价值的知识
三、数据库的基本特征
- 数据按一定的数据模型组织、描述和存储
- 可为各种用户共享、冗杂度较小、易扩展
- 数据独立性较高
- 数据库管理系统（DataBase Management System,DBMS）
一、什么是数据库管理系统
- 位于用户应用与操作系统之间的一层数据管理软件
- 是基础软件，是一个大型复杂的软件系统
二、数据库管理系统的用途
- 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
三、数据库在计算机的位置
四、数据库管理系统的主要功能
（1）数据定义功能
- 提供数据定义语言（DDL）
- 定义数据库中的数据对象
（2）数据组织、存储和管理
- 分类组织、存储和管理各种数据
- 确定数据在存储级别上的结构和存取方式
- 实现数据之间的联系
- 提供多种存取方法提高存取效率
（3）数据操纵功能
- 提供数据操纵语言（DML）
- 实现对数据库的基本操作（查询、插入、删除和修改）
（4）数据库的事务管理和运行管理
- 数据库的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用
- 发生故障后的系统恢复数据库
由数据库管理系统统一管理和控制，保证事务正确运行
（5）数据库的建立和维护功能
- 提供实用程序/工具，完成数据库数据批量装载，数据库转储，介质故障恢复，数据库的重组织和性能监视等
（6）其他功能
- 数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信
- 数据库管理系统系统之间的数据转换
- 异构数据库之间的互访和互操作
- 数据库系统（DataBase System,DBS）
一、数据库系统（DBS）
- 是指在计算机系统中引入数据库后的系统组成
- 在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库
二、数据库系统的构成
- 数据库
- 数据库管理系统（及其应用开发工具）
- 应用程序
- 数据库管理员（DataBase Administrator,DBA）
1.1.2 数据管理技术的产生和发展
一、什么是数据管理
- 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护
- 数据处理和数据分析的中心问题
二、数据管理技术的发展过程
- 人工管理阶段（20世纪50年代中期之前）
- 文件系统阶段（20世纪50年代末–60年代中）
- 数据库管理阶段（20世纪60年代末–现在）
数据管理三个阶段的比较：
1.1.3 数据库系统的特点
一、数据结构化
1.数据的整体结构化是数据库的主要特征之一
- 不再仅仅针对某一个应用，而是面向整个企业或组织
- 不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间有联系
- 数据记录可以变长
- 数据的最小存取单位是数据项
2.数据用数据模型描述，无需应用程序定义
某学校信息系统中的学生数据
二、数据共享性高，冗杂度低且易扩充
1.数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用
2.数据共享的好处
三、数据独立性高
四、数据由数据库管理系统统一管理和控制
1.2 数据模型
1.2.1 两类数据模型
1.2.2 概念模型
1.2.3 数据模型的组成要素
1.2.4 常用的数据模型
1.2.5 层次模型
1.2.6 网状模型
1.2.7 关系模型
1.3 数据库系统的结构
1.3.1 数据库系统模式的概念
1.3.2 数据库系统的特点三级模式结构
1.3.3 数据库的二级映像功能与数据独立性
1.4 数据库系统的组成
1.5 小结
第二章 关系数据库
2.1 关系模型
2.1.1 关系数据结构
2.1.2 关系完整性约束
2.2 关系代数
2.2.1 传统集合操作
2.2.2 关系特有操作
2.2.3 综合例子
2.3 关系演算
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