第01章引言.ppt

第第1 1章章 引言引言本章主要介绍与数据库管理系统相关的一些基础知识，为用本章主要介绍与数据库管理系统相关的一些基础知识，为用户提供一些数据库管理系统方面的知识。这部分内容可能户提供一些数据库管理系统方面的知识。这部分内容可能涉及到数据结构方面的一些简单知识，并不涉及具体的技涉及到数据结构方面的一些简单知识，并不涉及具体的技术细节。术细节。1.1 1.1 数据库的发展数据库的发展数据库是从数据存储开始发展的，数据库是从数据存储开始发展的，SQL Server的主要功能是数据的主要功能是数据存储。所谓数据存储，是指与数据的存入、读出相关的一系列存储。所谓数据存储，是指与数据的存入、读出相关的一系列概念和技术，如数据的存入、读出以及存储位置、存储方式。概念和技术，如数据的存入、读出以及存储位置、存储方式。总体来说，从萌发数据存储的意识开始到实现数据的机械化、总体来说，从萌发数据存储的意识开始到实现数据的机械化、电子化存储，数据存储大致经历了手工阶段、文件系统阶段、电子化存储，数据存储大致经历了手工阶段、文件系统阶段、数据库管理系统阶段。数据库管理系统阶段。1.1.1 1.1.1 手工阶段手工阶段数据存储的意识，从古皆有。起先，古人将数据记于竹简、数据存储的意识，从古皆有。起先，古人将数据记于竹简、锦帛之上，甚至刻于山洞石壁之上。而获得这些数据，则锦帛之上，甚至刻于山洞石壁之上。而获得这些数据，则需要亲临现场。显然，这种记录方式比较困难，既浪费大需要亲临现场。显然，这种记录方式比较困难，既浪费大量的人力，也不便于携带和传播，而且其数据量也不充足。量的人力，也不便于携带和传播，而且其数据量也不充足。1.1.2 1.1.2 文件系统阶段文件系统阶段在文件系统阶段，最大的技术成就就是解决了数据存储不方便的在文件系统阶段，最大的技术成就就是解决了数据存储不方便的问题。在磁盘和文件系统的协助下，软件能够对数据进行程序问题。在磁盘和文件系统的协助下，软件能够对数据进行程序化的存储。不过，在核心处理过程中，往往加入读写文件的操化的存储。不过，在核心处理过程中，往往加入读写文件的操作，致使数据操作和业务逻辑的耦合。显然，这种耦合将导致作，致使数据操作和业务逻辑的耦合。显然，这种耦合将导致数据的冗余问题，数据独立性差，也不便于数据共享。数据的冗余问题，数据独立性差，也不便于数据共享。1.1.3 1.1.3 数据库管理系统阶段数据库管理系统阶段数据库管理系统是继文件系统出现的，是数据存储的另一个飞跃。尽管各数据库管理系统是继文件系统出现的，是数据存储的另一个飞跃。尽管各个数据库管理系统厂商实现技术细节各有特色，软件也各有优缺，但个数据库管理系统厂商实现技术细节各有特色，软件也各有优缺，但是随着数据库理论的成熟，以及数据库标准是随着数据库理论的成熟，以及数据库标准SQL（Structured Query Language）语言的出现，各数据库管理系统具有一些通性）语言的出现，各数据库管理系统具有一些通性1.2 1.2 数据模型数据模型显然，数据库技术的发展不是一蹴而就的。事实上，数据库显然，数据库技术的发展不是一蹴而就的。事实上，数据库的技术经历了多年探求，也经历了一些根本性的变革。一的技术经历了多年探求，也经历了一些根本性的变革。一般情况下，数据库技术根本性变革的标志是数据模型的改般情况下，数据库技术根本性变革的标志是数据模型的改变，这是因为在数据库管理系统中，是用数据模型来抽象变，这是因为在数据库管理系统中，是用数据模型来抽象地表示外部世界的。在数据库管理系统的发展中，数据模地表示外部世界的。在数据库管理系统的发展中，数据模型型大致经历了层次模型、网状模型、关系模型大致经历了层次模型、网状模型、关系模型3种种形式，形式，而相应的数据库管理系统分别为层次数据库管理系统、网而相应的数据库管理系统分别为层次数据库管理系统、网状数据库管理系统、关系数据库管理系统。状数据库管理系统、关系数据库管理系统。1.2.1 1.2.1 层次数据库管理系统层次数据库管理系统层次模型是一种简单而又符合逻辑的模型。在现实世界中，许多事物之间层次模型是一种简单而又符合逻辑的模型。在现实世界中，许多事物之间的关系呈现为一种层次关系，如公司的部门结构，这些关系可以使用的关系呈现为一种层次关系，如公司的部门结构，这些关系可以使用层次关系简单地表示出来。所以，理所当然的，在设计和实现数据库层次关系简单地表示出来。所以，理所当然的，在设计和实现数据库管理系统时，设计者将层次模型作为数据库管理系统中最早使用的数管理系统时，设计者将层次模型作为数据库管理系统中最早使用的数据模型。据模型。1.2.2 1.2.2 网状数据库管理系统网状数据库管理系统网状数据库管理系统是采用网状数据模型作为数据组织方式的，其典型的网状数据库管理系统是采用网状数据模型作为数据组织方式的，其典型的代表是美国代表是美国20世纪世纪70年代推出的年代推出的DBTG系统。其实，该系统是由数据系统。其实，该系统是由数据系统语言研究会系统语言研究会CODASYL于于20世纪世纪70年代提出的一个系统方案，而年代提出的一个系统方案，而不是具体的软件系统。不是具体的软件系统。1.2.3 1.2.3 关系数据库管理系统关系数据库管理系统下面介绍一下使用最广泛的数据库管理系统下面介绍一下使用最广泛的数据库管理系统关系数据库管理系统。关系数据库关系数据库管理系统。关系数据库管理系统采用的数据模型是关系模型。可以说，关系模型是目前最重要的一种管理系统采用的数据模型是关系模型。可以说，关系模型是目前最重要的一种数据模型，也是在数据库领域内研究和应用较为广泛和深入的一种数据模型，数据模型，也是在数据库领域内研究和应用较为广泛和深入的一种数据模型，对于流行的数据库管理系统，绝大多数都是基于该模型实现的，如对于流行的数据库管理系统，绝大多数都是基于该模型实现的，如Microsoft公司开发的公司开发的SQL Server、Access，IBM公司的公司的DB2，Oracle公司的公司的Oracle，Sun公司新近收购的开源数据库公司新近收购的开源数据库MySQL。1关系代数关系代数2关系演算关系演算3SQL语言语言1.3 1.3 对象对象-关系映射思想关系映射思想“对象对象-关系映射关系映射”是最近较为流行的数据库方面的词汇。是最近较为流行的数据库方面的词汇。对象对象-关系映射可以使程序员直接用对象方式操作数据库。关系映射可以使程序员直接用对象方式操作数据库。不过，对象不过，对象-关系映射只是一种映射思想，而不是一个具关系映射只是一种映射思想，而不是一个具体的数据库管理系统，更不是对象数据库管理系统。对象体的数据库管理系统，更不是对象数据库管理系统。对象-关系映射只是在编程方式上对关系数据库管理系统进行关系映射只是在编程方式上对关系数据库管理系统进行拓展，实现对象数据库管理系统的某些操作特征。拓展，实现对象数据库管理系统的某些操作特征。1.3.1 1.3.1 对象对象-关系映射关系映射面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境的主流开发面向对象的开发方法是当今企业级应用开发环境的主流开发方法，而关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的方法，而关系数据库是企业级应用环境中永久存放数据的主流数据存储系统。其实，面向对象设计和关系数据库存主流数据存储系统。其实，面向对象设计和关系数据库存储了业务实体的两种表现形式，即对象和关系数据。储了业务实体的两种表现形式，即对象和关系数据。1.3.2 1.3.2 对象对象-关系映射系统关系映射系统通常，现在的对象通常，现在的对象-关系映射系统关系映射系统(ORM)是以中间件的形式提是以中间件的形式提供的。所谓中间件，是指提供了接口，并实现了相应功能供的。所谓中间件，是指提供了接口，并实现了相应功能的组件。由于中间件与外界只通过接口联系，那么中间件的组件。由于中间件与外界只通过接口联系，那么中间件就可以对具体实现功能的代码进行优化而不影响外界；另就可以对具体实现功能的代码进行优化而不影响外界；另一方面，中间件可以通过接口与其他中间件配合，实现更一方面，中间件可以通过接口与其他中间件配合，实现更加强大的功能。加强大的功能。1.4 1.4 数据库管理系统用途数据库管理系统用途现在，数据库管理系统的主要用途仍是解决数据的存储问题，现在，数据库管理系统的主要用途仍是解决数据的存储问题，也就是说，数据库管理系统的核心还是数据存储，而数据也就是说，数据库管理系统的核心还是数据存储，而数据库管理系统的其他部分（如安全性）是为数据存储服务的。库管理系统的其他部分（如安全性）是为数据存储服务的。通常，数据库管理系统是作为应用系统的后台使用的。通常，数据库管理系统是作为应用系统的后台使用的。1.4.1 1.4.1 作为作为C/SC/S软件系统的后台软件系统的后台所谓所谓C/S，也就是客户端，也就是客户端-服务器模式。当数据库管理系统用服务器模式。当数据库管理系统用作该结构的后台时，数据库管理系统是作该结构的后台时，数据库管理系统是S的一部分。显然，的一部分。显然，使用数据库管理系统做后台的使用数据库管理系统做后台的C/S结构是不同的。结构是不同的。C/S结结构的示例如图所示。构的示例如图所示。1.4.2 1.4.2 作为作为B/SB/S软件系统的后台软件系统的后台B/S结构是目前很流行的软件系统结构。显然，作为结构是目前很流行的软件系统结构。显然，作为B/S软软件系统的后台也是应用数据库管理系统最常见的用途。在件系统的后台也是应用数据库管理系统最常见的用途。在B/S结构中，结构中，B就是就是WEB浏览器，不需要开发。一般来说，浏览器，不需要开发。一般来说，S是指运行在是指运行在WEB服务器上的动态网页，如图所示服务器上的动态网页，如图所示1.5 1.5 小结小结本章主要讲解了数据库的基本概念：数据基本原型、信息与本章主要讲解了数据库的基本概念：数据基本原型、信息与数据抽象关系、数据存储、数据模型、对象关系等。万丈数据抽象关系、数据存储、数据模型、对象关系等。万丈高楼平地起，这些基本理论知识是学习后续章节的基础，高楼平地起，这些基本理论知识是学习后续章节的基础，对正确理解后续章节有很大的帮助，为今后深入学习数据对正确理解后续章节有很大的帮助，为今后深入学习数据库系统奠定理论基础。库系统奠定理论基础。