1、第1講: 應(yīng)用開(kāi)發(fā)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院,課程名稱(chēng): 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) -,課程教材及參考書(shū)目,主用教材： 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念第5版，耶魯大學(xué)等學(xué)校，西爾伯沙茨等著，楊冬青（北京大學(xué)）等譯，機(jī)械工業(yè)出版社， 2007年8月第1版第3次印刷（或2007年3月第1版第2次印刷）。 Database System ComceptsFifth Edtion, Silberschatz A.A.(英文) 本課程只介紹前三部分中的內(nèi)容 第一部分（1-10章）第二部分（11-22章）第三部分（23-25章） 本教材所參考的網(wǎng)站主頁(yè)(耶魯大學(xué)) /avi/db-b

2、ook/ 參考書(shū)目： 1數(shù)據(jù)庫(kù)原理王能斌，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年1月，第1版 2數(shù)據(jù)系統(tǒng)原理教程王珊等，清華大學(xué)出版社， 1999年5月，第3次印刷 3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)石樹(shù)剛等，清華大學(xué)出版社，1993年11月，第1版 4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)教程(中譯本)機(jī)械工業(yè)出版社出版，2006.03, 第1版3次印刷A First Course in Database Systems(斯坦福大學(xué)),Jeffrey D. Ullman, Edition 2 China Machine Press,July 2006,First Version,First Print）,項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)目標(biāo)： 應(yīng)用開(kāi)發(fā)涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：

3、 一 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié) 二 數(shù)據(jù)需求分析涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 四 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 五 數(shù)據(jù)維護(hù)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 六 應(yīng)用功能開(kāi)發(fā)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 主要討論問(wèn)題： 什么類(lèi)型的應(yīng)用最需要數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)有哪些主要環(huán)節(jié) 各個(gè)階段涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)包括那些內(nèi)容 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在DBS開(kāi)發(fā)中到底有多重要,第1講：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),Exercise 1,包含關(guān)系! 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)只是一般應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)子集 但是一個(gè)很大的子集，凡采用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的系統(tǒng)！ DBS涉及應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，你所用到、看到的幾乎都是！ 通常涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)量巨大

4、對(duì)數(shù)據(jù)的操作頻繁 用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)巨大 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、可靠性、訪(fǎng)問(wèn)效率等要求高 如銀行、校園、企業(yè)、航空等管理信息系統(tǒng),一 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié),1-1 應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有何差異？,1-2 什么類(lèi)型的應(yīng)用最需要數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,問(wèn)題1答案,一個(gè)大型DBS幾乎用到所有數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 這要從DBS的開(kāi)發(fā)和使用環(huán)節(jié)說(shuō)起 Step1: 需求分析（數(shù)據(jù)流圖-待續(xù)） 數(shù)據(jù)需求分析核1 （用戶(hù)需求說(shuō)明書(shū)） 功能需求分析附帶 （功能需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)） Step2: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)核2 （概念模型-抽象結(jié)構(gòu)，可與DBMS產(chǎn)品相關(guān)） 邏輯設(shè)計(jì)核3（邏輯模型-與DBMS產(chǎn)品密切相關(guān)） Step3: 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)設(shè)

5、計(jì) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)(物理設(shè)計(jì)核4) （物理模型） 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)控制設(shè)計(jì) Step4: 數(shù)據(jù)維護(hù)設(shè)計(jì) Step5: 應(yīng)用功能開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),一 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié),1-3 DBS開(kāi)發(fā)涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,1-4 DBS的設(shè)計(jì)有哪些主要環(huán)節(jié)？,問(wèn)題2答案,首 頁(yè),分析系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理流程 分析流程中各個(gè)業(yè)務(wù)環(huán)節(jié) 功能需求分析：業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中具體處理功能 （編程要求） 數(shù)據(jù)需求分析：處理功能中涉及哪些數(shù)據(jù) （數(shù)據(jù)庫(kù)要求） 分析產(chǎn)生結(jié)果：數(shù)據(jù)流圖（處理功能+相關(guān)數(shù)據(jù)） 主要：數(shù)據(jù)流圖分析方法（課外知識(shí)，自學(xué)） 收集數(shù)據(jù)對(duì)象 收集數(shù)據(jù)字典 輔助：數(shù)據(jù)抽取分析方法 E-R模型，統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML（6章）(初步,

6、客戶(hù)交流) 數(shù)據(jù)視圖（1章）,二 數(shù)據(jù)需求分析涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),2-1 應(yīng)用需求分析的任務(wù)是什么？,2-2 數(shù)據(jù)需求分析涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,首 頁(yè),數(shù)據(jù)程圖(樣例),2數(shù)據(jù)系統(tǒng)原理教程王珊-清華大學(xué),P185,1-5 什么是數(shù)據(jù)流圖？,分析數(shù)據(jù)對(duì)象特征和使用需求 建立數(shù)據(jù)模型（對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部關(guān)聯(lián)） 根據(jù)開(kāi)發(fā)需要調(diào)整和選擇數(shù)據(jù)模型 分析和描述數(shù)據(jù)約束 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 E-R模型，UML（精細(xì)設(shè)計(jì)）（6章）-面向客觀描述！ 關(guān)系數(shù)據(jù)模型（ 2章，7章） 對(duì)象數(shù)據(jù)模型（9章） -面向計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)！ XML數(shù)據(jù)模型（10章）,三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),3-1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是什么？,3-2

7、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,引入多層抽象概念,物理層(Physical level): (物理模式、內(nèi)模式) describes how a record (e.g., customer) is stored. 邏輯層(Logical level): (邏輯模式、外模式) describes data stored in database, and the relationships among the data. type customer = record customer_id : string; customer_name : string;customer_street : s

8、tring;customer_city : integer; end; 視圖層(View level): (子模式、視圖) application programs hide details of data types. Views can also hide information (such as an employees salary) for security purposes.,3-3 如何體現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率？,三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),三層模式兩級(jí)映射,三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),3-4 三層數(shù)據(jù)模式如何關(guān)聯(lián)？,3-5 三層模式架構(gòu)有何優(yōu)點(diǎn)？,兩級(jí)獨(dú)立：應(yīng)用獨(dú)立性！物

9、理獨(dú)立性！,首 頁(yè),分析數(shù)據(jù)需求和使用需要 對(duì)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的使用要求 訪(fǎng)問(wèn)效率要求 安全性要求 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)物理存儲(chǔ)方式 數(shù)據(jù)如何存放 如何支持快速訪(fǎng)問(wèn) 如何保證數(shù)據(jù)安全 存儲(chǔ)和文件結(jié)構(gòu)*(11章) 索引與散列(12章),四 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),4-1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的任務(wù)是什么？,4-2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,4.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),分析數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)方式及使用要求 采用什么方式訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù) 如何快速訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)方式的優(yōu)化 SQL（3章） 高級(jí)SQL（4章） 查詢(xún)處理（13章） 查詢(xún)優(yōu)化（14章） 信息檢索（19章）,4.2 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),4-3 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)設(shè)計(jì)的任務(wù)是什么

10、？,4-4 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體系架構(gòu) 如何保證數(shù)據(jù)真實(shí)有效 如何支持多用戶(hù)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn) 安全性控制（8章） 事務(wù)管理（15章） 并發(fā)控制（16章） 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（20章） 并行數(shù)據(jù)庫(kù)*（21章） 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)*（22章）,4.3 數(shù)據(jù)控制涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),4-5 數(shù)據(jù)控制設(shè)計(jì)的任務(wù)是什么？,4-6 數(shù)據(jù)控制涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,首 頁(yè),如何防范數(shù)據(jù)或系統(tǒng)故障 如何備份數(shù)據(jù) 如何恢復(fù)數(shù)據(jù) 如何轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù) 備份與恢復(fù)系統(tǒng)（17章） 基本的系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù) 高級(jí)恢復(fù)技術(shù) 遠(yuǎn)程備份系統(tǒng),五 數(shù)據(jù)維護(hù)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),5-1 數(shù)據(jù)維護(hù)設(shè)計(jì)的任務(wù)是什么？,5-2 數(shù)據(jù)維護(hù)涉及哪些數(shù)據(jù)

11、庫(kù)技術(shù)？,首 頁(yè),分析如何有效支持應(yīng)用功能開(kāi)發(fā) 如何提供開(kāi)發(fā)效率 那些功能應(yīng)交給數(shù)據(jù)庫(kù)完成 數(shù)據(jù)庫(kù)如何與應(yīng)用程序打交道 數(shù)據(jù)視圖（1章）&視圖（3章） 嵌入式SQL（4章）&動(dòng)態(tài)SQL（4章） 完整性約束（4章） 查詢(xún)優(yōu)化（14章）&索引（12章） 應(yīng)用設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)*（8章） 存儲(chǔ)過(guò)程，觸發(fā)器,六 應(yīng)用開(kāi)發(fā)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),6-1 應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的任務(wù)是什么？,6-2 應(yīng)用開(kāi)發(fā)涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,6.1 功能開(kāi)發(fā)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),分析海量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏著那些知識(shí) 如何發(fā)現(xiàn)這些有用的知識(shí) 如何展現(xiàn)這些知識(shí) 如何利用這些知識(shí)為企業(yè)提供服務(wù) 數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘（18章） 聯(lián)機(jī)分析處理OLAP 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)挖

12、掘,6.2 數(shù)據(jù)分析涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),6-3 數(shù)據(jù)分析的任務(wù)是什么？,6-4 數(shù)據(jù)分析涉及哪些數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)？,DBS開(kāi)發(fā)涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) （比如銀行管理信息系統(tǒng)）,6.3 DBS開(kāi)發(fā)涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)總結(jié),問(wèn)題3、4、5答案,6-3 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在DBS開(kāi)發(fā)中有多重要？,答案：非常重要! 涉及其各個(gè)環(huán)節(jié)！,27-28-29-大型商用數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品（實(shí)現(xiàn)了上述各種數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)）,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 包含的內(nèi)容,首 頁(yè),*6.4 DBS體系結(jié)構(gòu),6-4 你想想的DBS結(jié)構(gòu)是什么樣的？,項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)目標(biāo)： 關(guān)系模型的特點(diǎn)及在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的地位： 一、關(guān)系模型 二、關(guān)系的鍵和外鍵 三、關(guān)系數(shù)據(jù)查詢(xún) 四、空值Null的特殊作用 五、關(guān)系數(shù)據(jù)更新