計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論 第5章

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1、第5章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與信息系統(tǒng)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章主要講解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概念、發(fā)展、數(shù)據(jù)模型、體系結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫(kù)所研究的內(nèi)容。具體介紹Access2003數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和使用方法。簡(jiǎn)單介紹幾種常用的信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，主要掌握以下內(nèi)容：?數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念?數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?Access2003?信息系統(tǒng)的基本概念及常用的幾種信息系統(tǒng)?數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與技術(shù)的展望第5章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與信息系統(tǒng)5.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述5.2Access2003簡(jiǎn)介5.3信息系統(tǒng)的基本概念5.4常用信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介5.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與技術(shù)的展望5.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述5.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)

2、技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展5.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念5.1.3數(shù)據(jù)模型5.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)5.1.5數(shù)據(jù)庫(kù)的研究?jī)?nèi)容返回5.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代中期，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的技術(shù)之一，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要研究如何存儲(chǔ)、使用和管理數(shù)據(jù)，目前它已成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)。從某種意義來(lái)講，數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫(kù)信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是應(yīng)數(shù)據(jù)

3、管理任務(wù)的需要而產(chǎn)生的。數(shù)據(jù)管理是指如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、儲(chǔ)存、檢索和維護(hù)，它是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展，數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三個(gè)發(fā)展階段。在20世紀(jì)50年代中期以前，當(dāng)時(shí)的硬件狀況是，外存只有紙帶、卡片、磁帶，沒(méi)有磁盤等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；軟件狀況是，沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有管理數(shù)據(jù)的軟件，數(shù)據(jù)處理方式是批處理。計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算，所涉及的數(shù)據(jù)在相應(yīng)的應(yīng)用程序中進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)不保存、不共享，數(shù)據(jù)與程序之間不具有獨(dú)立性。這一時(shí)期屬于人工管理階段。20世紀(jì)50年代后期到60年代中期，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，計(jì)

4、算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，而且還大量用于管理；這時(shí)硬件上已有了磁盤、磁鼓等直接存取存儲(chǔ)設(shè)備；軟件方面，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專門的數(shù)據(jù)管理軟件———文件系統(tǒng)，處理方式上不僅有文件批處理，還有聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理。這一時(shí)期屬于文件系統(tǒng)階段，其主要特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)獨(dú)立于程序，可以重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了文件的長(zhǎng)期保存和按名存取。但數(shù)據(jù)共享性差，數(shù)據(jù)獨(dú)立性較低。20世紀(jì)60年代后期以來(lái)，計(jì)算機(jī)用于管理的規(guī)模更為龐大，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)，以文件系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理手段已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需求，于是為解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求，使數(shù)據(jù)為盡可能多的應(yīng)用服務(wù)，就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，出現(xiàn)了統(tǒng)一管

5、理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng)———數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)克服了文件系統(tǒng)的缺陷，提供了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的更有效、更方便的功能。其主要特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，數(shù)據(jù)共享性好，冗余度低，數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，提供了數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、操縱以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種控制功能，用戶界面友好，便于使用。1968年美國(guó)的IBM公司開(kāi)發(fā)了第一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)IMS。20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了許多遵循DBMS報(bào)告的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如IDMS、IDS和IMAGE等。層次模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)稱為第一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。1970年，美國(guó)IBM公司的E.F.Codd發(fā)表了題為“大共享數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的關(guān)系模型”的論文，提出了

6、數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系模型，開(kāi)創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系方法和關(guān)系數(shù)據(jù)理論的研究。到20世紀(jì)80年代后，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)從理論到實(shí)踐都取得了輝煌成果。在理論上確立了完整的關(guān)系理論、數(shù)據(jù)依賴?yán)碚撘约瓣P(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)理論等；在實(shí)踐上，開(kāi)發(fā)了許多著名的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如：systemR、INGRES、ORACLE等。到20世紀(jì)80年代末，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)成為主流產(chǎn)品。支持關(guān)系模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為第二代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的提高，使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用不斷深入，產(chǎn)生了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、地理信息處理、智能信息處理等。這些新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫(kù)

7、系統(tǒng)提出了新要求。出現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的局面，產(chǎn)生了演繹數(shù)據(jù)庫(kù)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)、工程數(shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、地理數(shù)據(jù)庫(kù)、模糊數(shù)據(jù)庫(kù)等新型數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。到80年代后期和90年代初期，出現(xiàn)了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。返回5.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成如下圖。1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)（簡(jiǎn)稱DB）數(shù)據(jù)庫(kù)是指長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ)，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性，并可為各種

8、用戶共享。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)