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(共19张PPT)
模块1 数据库基础知识
数据库技术是计算机技术中的一个重要分支，数据处理技术随着计算机技术的发展，经历了网状和层次数据库系统、关系数据库系统阶段，现在正向面向对象数据库系统发展。要想正确建立数据库实例，就要了解数据库的相关内容，理解数据模型，会使用实体联系图（E-R图）描述实体、属性和实体间的关系，会将ER图转化为关系模型，能根据开发需求，将关系模型规范化到一定程度。
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本模块需要掌握的知识点
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了解数据管理技术的3个阶段。
了解数据库设计以及数据库技术的发展趋势。
理解数据库的相关基本概念。
理解关系数据库的基本概念。
了解关系数据模型及其主要特点。
1.5 数据库设计
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的需求。
需求分析
概念结构设计
逻辑结构设计
物理结构设计
数据库设计分为6个阶段
数据库实施
数据库运行和维护
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1.需求分析
需求分析即准确了解与分析用户需求（包括数据与处理），是整个数据库设计过程中最重要的步骤之一，是后续各阶段的基础。在需求分析阶段，要从多方面进行调查，收集和分析各项应用对信息和处理两方面的需求。
（1）收集资料。收集资料是数据库设计人员和用户共同完成的内容。通过调研，确定计算机要实现的功能。
（2）分析整理。分析整理过程是对所收集的数据进行抽象的过程，产生求解的模型。
（3）数据流图。采用数据流图来描述系统的功能。
（4）数据字典。对数据流图中的数据流和加工等进一步定义。
（5）用户确认。将需求分析得到的数据流图和数据字典返回给用户，通过反复完善，最终取得用户的认可。
2.概念结构设计
概念结构设计即对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
概念结构设计阶段的目标是产生整体数据库概念结构，即概念模式。
概念模式是整个组织和各个用户关心的信息结构，描述概念结构的有力工具是E-R图。
提示
3.逻辑结构设计
逻辑结构设计就是把上述概念模型转换成为某个具体的数据库系统所支持的数据模型，并对其进行优化。如把E-R图转换为有效的关系表。
4.物理结构设计
数据库的物理结构设计是指为一个给定的逻辑数据库模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程。物理结构设计通常分为以下两步：
（1）确定数据库的物理结构。
（2）对物理结构进行评价。
5.数据库实施
数据库实施包括：建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，进行试运行。
实施阶段主要有以下工作：
（1）建立数据库结构。
（2）数据载入。
（3）数据库试运行。
6.数据库运行和维护
数据库运行和维护即对数据库系统进行评价、调整与修改。
数据库系统投入正式运行后，对数据库经常性的维护工作主要由DBA完成，主要包括如下工作。
（1）数据库的转储和恢复。
（2）数据库的安全性、完整性控制。
（3）数据库性能的监督、分析和改造。
（4）数据库的重组与重构造。
1.6 数据库技术发展史
数据库技术是计算机科学技术中发展最快的分支之一。自20世纪70年代以来，数据库系统从第一代的网状和层次数据库系统发展到第二代的关系数据库系统。
目前，现代数据库系统正向着面向对象数据库系统发展，并与网络技术、分布式计算和面向对象程序设计技术相结合。
提示
第一代数据库的代表是1968年IBM公司研制的层次模型数据库管理系统IMS和20世纪70年代美国数据库系统语言研究会（CODASYL）下属数据库任务组DBTG提议的网状模型。层次数据库的数据模型是有根的定向有序树，网状模型对应的是有向图。
这两种数据库奠定了现代数据库发展的基础。
提示
第二代数据库的主要特征是支持关系数据模型。关系模型的概念单一，实体和实体之间的联系用关系来表示。尤其是关系数据库标准语言——结构化查询语言SQL的提出，使关系数据库系统得到了广泛的应用。
如主流数据库产品Oracle、DB2、Sybase、SQL Server等，这些产品都是基于关系数据模型的。
提示
第三代数据库产生于20世纪80年代。随着科学技术的不断进步，各个行业领域对数据库技术提出了更多的需求，关系型数据库已经不能完全满足需求，于是产生了第三代数据库。它支持数据管理、对象管理和知识管理；保持和继承了第二代数据库系统的技术；对其他系统开放，支持数据库语言标准，支持标准网络协议，有良好的可移植性、可连接性、可扩展性和互操作性等。第三代数据库支持多种数据模型，如关系模型和面向对象的模型；和诸多新技术相结合，如分布处理技术、并行计算技术、人工智能技术、多媒体技术、模糊技术等；广泛应用于多个领域，如商业管理、GIS、计划统计等，由此也衍生出多种新的数据库技术。
1.7 技能实训
1.实训目的
（1）会将现实世界的事物和特性抽象为信息世界的实体与关系。
（2）会使用ER图描述实体、属性和实体间的关系。
（3）会将ER图转换为关系模型，并根据开发需要，将关系模型规范化。
2.实训要求
（1）正确理解数据库设计的基本流程。
（2）正确理解数据库数据的模型。
3.步骤提示
请为某一学校的学生选课系统规划设计数据库，具体操作步骤如下：
（1）通过需求分析了解学校的选修课程设置，从而得出需要存储的数据信息和操作需要。
（2）通过数据库概念设计得出系统数据的ER图。
（3）通过数据库的逻辑结构设计，将逻辑结构设计得出的ER图转换为构成学生选课数据库的数据表；根据范式理论对其进行性能优化，然后为各数据表中的字段设置参数和说明。

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