項目1認識數(shù)據(jù)庫專業(yè)核心課程精品課程11.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

1.1.1?數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展

人工管理階段文件系統(tǒng)階段系統(tǒng)階段發(fā)展趨勢1.1.2?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是為適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需要而發(fā)展起來的一種較為理想的數(shù)據(jù)處理的核心機構(gòu)，具體來說由如下部分組成：數(shù)據(jù)庫：長期存儲在計算機內(nèi)，有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合。硬件：構(gòu)成計算機系統(tǒng)的各種物理設(shè)備，包括存儲所需的外部設(shè)備。系統(tǒng)軟件：包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及應(yīng)用程序。人員：系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員、應(yīng)用程序員、最終用戶、是數(shù)據(jù)庫管理員（DataBaseAdministrator，DBA）。精品課程21.2數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)1.2.1?什么是模式模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，僅僅涉及型的描述而不涉及具體的值。1.2.2?三級模式結(jié)構(gòu)分類：（1）外模式。外模式又稱子模式或用戶模式，對應(yīng)用戶級。

（2）概念模式。概念模式又稱邏輯模式，對應(yīng)概念級。（3）內(nèi)模式。內(nèi)模式又稱存儲模式，對應(yīng)物理級。工作原理：數(shù)據(jù)庫的三級模式是數(shù)據(jù)庫在3個級別（層次）上的抽象，使用戶能夠邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機中的物理表示和存儲。精品課程31.3數(shù)據(jù)模型1.3.1?數(shù)據(jù)模型的分類

組成部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)約束。分類：概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型。1.3.2?E-R模型E-R方法是“實體·聯(lián)系方法”（Entity-RelationshipApproach）的簡稱，是描述現(xiàn)實世界概念結(jié)構(gòu)模型的有效方法。E-R的成分相圖要素設(shè)計步驟

簡單學(xué)生管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫E-R圖精品課程41.3數(shù)據(jù)模型1.3.3?層次模型

當(dāng)前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域常用的數(shù)據(jù)模型主要有3種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。層次模型的定義：層次模型是按照層次結(jié)構(gòu)的形式組織數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。層次模型的數(shù)據(jù)操作：層次模型的數(shù)據(jù)操作主要有查詢、插入、刪除和更新。需要注意的是，進行插入、刪除、更新操作時，要滿足層次模型的完整性約束條件。

常見的3種數(shù)據(jù)模型層次模型示例精品課程51.3數(shù)據(jù)模型1.3.3?層次模型

層次模型的優(yōu)、缺點優(yōu)點：（1）層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡單。（2）對于實體間聯(lián)系是固定的且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用層次模型實現(xiàn)，其性能低于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型。（3）層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。缺點：（1）現(xiàn)實世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對多聯(lián)系、一個節(jié)點具有多個雙親等。（2）對插入和刪除操作的限制比較多。（3）查詢子節(jié)點必須通過雙親節(jié)點。（4）由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。

精品課程61.3數(shù)據(jù)模型1.3.4?網(wǎng)狀模型

網(wǎng)狀模型的定義網(wǎng)狀模型是指滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合：（1）有一個以上的節(jié)點沒有雙親。（2）節(jié)點可以有多于一個的雙親。網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操作與完整性約束：與層次模型相似，網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操作主要包括查詢、插入、刪除和更新。進行插入操作時，允許插入尚未確定雙親節(jié)點值的子節(jié)點值。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)、缺點優(yōu)點：（1）能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界。例如，一個節(jié)點可以有多個雙親，節(jié)點之間可以有多種聯(lián)系。（2）具有良好的性能，存取效率較高。缺點：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且應(yīng)用環(huán)境越大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握。模型的數(shù)據(jù)定義語言（DDL）、數(shù)據(jù)操作語言（DML）復(fù)雜，用戶不容易使用。

精品課程71.3數(shù)據(jù)模型1.3.5?關(guān)系模型

關(guān)系模型是當(dāng)前最重要的、應(yīng)用最廣泛的一種數(shù)據(jù)模型。關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念基礎(chǔ)上的。在關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，由行和列組成。

關(guān)系模型示例精品課程81.3數(shù)據(jù)模型1.3.5?關(guān)系模型

關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作與完整性約束關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操作主要包括查詢、插入、刪除和修改數(shù)據(jù)，這些操作必須滿足關(guān)系的完整性約束條件。關(guān)系的完整性約束條件包括三大類：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。關(guān)系模型的優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）關(guān)系模型與非關(guān)系模型不同，它是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上的。（2）關(guān)系模型的概念單一，實體與實體間的聯(lián)系都用關(guān)系表示，對數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系（即表），所以其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用。（3）關(guān)系模型的物理存儲和存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性，簡化了程序員的數(shù)據(jù)庫開發(fā)工作。

精品課程91.3數(shù)據(jù)模型1.3.5?關(guān)系模型

關(guān)系模型的優(yōu)缺點缺點：（1）由于存取路徑對用戶透明，查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型高，因此為了提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優(yōu)化，這就增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度和負擔(dān)。（2）關(guān)系數(shù)據(jù)模型不能以自然的方式表示實體集間的聯(lián)系，存在語義信息不足、數(shù)據(jù)類型過少等弱點。

精品課程101.4常見數(shù)據(jù)庫1.4.1?Access優(yōu)勢：（1）存儲方式單一。（2）面向?qū)ο?。?）界面友好、易操作。（4）集成環(huán)境、處理多種數(shù)據(jù)信息。（5）Access支持ODBC（開放數(shù)據(jù)庫連接），利用Access強大的DDE（動態(tài)數(shù)據(jù)交換）和OLE（對象的連接和嵌入）特性，可以在一個數(shù)據(jù)表中嵌入位圖、聲音、Excel表格、Word文檔，還可以建立動態(tài)的數(shù)據(jù)庫報表和窗體等。缺陷：（1）數(shù)據(jù)庫過大時性能下降明顯。（2）容易出現(xiàn)各種因數(shù)據(jù)庫刷新頻率過快而引起的數(shù)據(jù)庫問題。（3）Access數(shù)據(jù)庫安全性比不上其他類型的數(shù)據(jù)庫。

精品課程111.4常見數(shù)據(jù)庫1.4.2?SQLServerSQLServer的主要特點如下：（1）真正的客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。（2）圖形化用戶界面，使系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)庫管理更加直觀、簡單。（3）豐富的編程接口工具，為用戶進行程序設(shè)計提供了更大的選擇余地。（4）SQLServer與WindowsNT完全集成，利用了NT的許多功能。（5）具有很好的伸縮性，可跨越多種平臺使用。（6）對Web技術(shù)的支持度高，使用戶能夠很容易地將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)發(fā)布到Web頁面上。（7）SQLServer新版本提供數(shù)據(jù)庫功能，這個功能只在Oracle和其他更昂貴的DBMS中才有。（8）內(nèi)存在線事務(wù)處理（OLTP）引擎，內(nèi)存OLTP整合到SQLServer的核心數(shù)據(jù)庫管理組件中，它不需要特殊的硬件和軟件就能夠無縫整合現(xiàn)有的事務(wù)過程，允許將SQLServer內(nèi)存緩沖池擴展到固態(tài)硬盤（SSD）或SSD陣列上。

精品課程121.4常見數(shù)據(jù)庫1.4.2?SQLServerSQLServer的主要特點如下：（9）云整合，引入了智能備份（SmartBackups）概念，能自動決定要執(zhí)行完全備份還是差異備份，以及何時執(zhí)行備份。還允許將本地數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和日志文件存儲到Azure上。1.4.3OracleOracle的特點如下：（1）名副其實的大型數(shù)據(jù)庫：由Oracle建立的數(shù)據(jù)庫，最大數(shù)據(jù)量可達幾百吉字節(jié)。（2）共享SQL和多線索服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)：這兩個特性的結(jié)合可減少Oracle的資源占用，增強處理能力，支持成百甚至上千用戶。（3）跨平臺能力：Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以運行在100多個硬件和軟件平臺上。（4）