数据库原理与应用 课程教案 数据库系统阶段(60年代末以来) ? 应用需求：大规模管理 ? 硬 件：出现大容量磁盘、磁盘阵列 ? 软 件：数据库管理系统 ? 处理方式：联机实时处理、分布处理和批处理 ? 数据管理者：DBMS ? 数据面向的对象：整个系统 ? 数据高度结构化：数据库与文件系统的根本区别 ? 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 ? 数据的独立性高：物理独立性和逻辑独立性 ? 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制 数据库管理阶段应用程序与数据的对应关系 数据库系统的特点 ： 1、 数据结构化 数据库系统：实现整体数据的结构化，这是数据库系统与文件系统的本质区别。 文件系统：文件由记录组成，文件内部有结构，文件之间无结构。 数据库系统：数据之间整体有结构，是一个有机的整体。 2、 数据的共享性高，冗余度低，易扩充 数据库系统从整体角度来组织存储数据，数据不只是面向某一个应用，而是面向整个系统，因此具有很高的共享性。 共享数据带来了低冗余性，也能避免数据之间的不相容性和不一致性。 数据共享使得应用可以应需要而增加，容易扩充 3、 数据独立性高 ? 物理独立性：是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据时相互独立的。数据的物理存储由DBMS负责，应用程序不必了解，只需要处理数据的逻辑结构。这样当数据库的物理结构改变时，应用程序不用改变。 ? 逻辑独立性：直指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，数据库的逻辑结构改变了，用户程序可以不予改变。 ? 数据与程序的独立，把数据的定义和存储从程序中分离出去，而存取数据的方法由DBMS提供，从而大大简化了应用程序的编制，减少了应用程序的维护第 - 5 - 页
数据库原理与应用 课程教案 和修改。 4、数据由DBMS统一管理和控制 数据库中的数据是共享的，多个应用，多个用户可以同时存取数据库的数据，甚至同时存取统一数据，那么，DBMS必须具有以下的基本功能： ? 数据的安全性保护：保护数据不被不合法应用，不合法用户破坏。 ? 数据的完整性检查：包括检查数据的正确性，有效性和相容性。 ? 并发控制：多个进程并发存取或修改数据库时的控制。 ? 数据库恢复：计算机系统的硬件故障，软件故障，操作员的操作错误或者故意破坏导致数据库丢失或破坏时，由DBMS提供的功能让数据库恢复到正确状态。 第 - 6 - 页
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授课题目：第一章 数据库系统概论——数据模型；数据库系统的体系结构 教学时数： 教学目的、要求： 1、掌握数据模型的概念；几种主要数据模型的数据结构特性，包括：实体-联系模型、层次模型、网状模型、关系模型； 2、掌握模式的概念；数据库系统的三级模式结构；数据库的两级映像功能与数据独立性； 2学时 授课类型： □ 理论课 □ 实践课 教学重点： 数据模型的概念；实体-联系模型、层次模型、网状模型、关系模型；模式概念；三级结构与两级映像； 教学难点： 模式概念；实体-联系模型；三级结构与两级映像； 教学方法和手段： 1、教学方法： 采用案例式教学模式，采取“以例激趣——以例说理——以例导行”的方式，让众多的学生参与，用案例激发学生思考，引导他们如何解决问题。 2、教学手段 采用多媒体课件与板书相结合 板书内容如下： 1． 数据模型 模型是对现实世界的抽象。 数据模型是以实际事物的数据特征的抽象来刻画事物，描述的是事物的表征与特征。 按数据建模的目的分:概念模型和基本数据模型。 概念模型：实体联系模型 基本数据模型：网状模型、层次模型、关系模型。 数据模型的组成要素（即三要素）：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件 2． 最常用的数据模型 1） 实体-联系模型（E-R模型） 实体(Entity)：客观存在并可相互区别的事物。 属性(Attribute)：实体所具有的某一特性。 联系（relationship）：客观世界中各种对象或抽象概念之间的联系。 2） 层次模型 用树形结构表示各类实体以及实体之间的联系 有且仅有一个结点无双亲——根结点 其它结点有且仅有一个双亲 第 - 7 - 页
数据库原理与应用 课程教案 3） 网状模型 可以有一个以上的结点无双亲 至少有一个结点有多于一个的双亲 4） 关系模型 逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。 3． 数据库系统的体系结构 通常DBMS将数据库的体系结构分为三级模式：外模式、模式和内模式。 概念： 型(Type)：对某一类数据的结构和属性的说明。 值(Value)：是型的一个具体赋值。 例如：学生记录 记录型：(学号,姓名,性别,系别,年龄,籍贯) 该记录型的一个记录值：(900201,李明,男,计算机,22,江苏) 模式(Schema)：数据中全体数据逻辑结构和特征的描述。 模式只涉及型，不涉及具体的值 三级模式是对数据库中数据的三个抽象级别，两级映象是在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换。 两级映像：外模式/模式 模式/内模式 第 - 8 - 页