§43数据组织与管理 、数据组织与管理的发展 自由管理阶段→文件系统阶段数据库阶段 1自由管理阶段(50年代) ⊙没有磁盘,没有专门的数据管理软件。特点如下: A数据不保存; B.数据与程序合在一起; C.程序必须与物理设备打交道,效率低; D数据面向应用,多个程序用到相同数据需各自定义。 ●缺陷:高度冗余且不能共享
§4.3 数据组织与管理 一、数据组织与管理的发展 自由管理阶段 文件系统阶段 数据库阶段 1.自由管理阶段 （50年代） ⊙没有磁盘，没有专门的数据管理软件。特点如下： A.数据不保存； B. 数据与程序合在一起； C. 程序必须与物理设备打交道，效率低； D. 数据面向应用，多个程序用到相同数据需各自定义。 ●缺陷：高度冗余且不能共享
§43数据组织与管理 2.文件系统阶段(60年代) ⊙有了磁盘直接存取设备,有操作系统。特点如下: A数据可保存在磁盘; B.数据的物理结构与逻辑结构有了区别 C.文件系统提供了数据存取方法; D数据不再属于特定程序,一定程度共享。 ●本质是把数据组织成文件形式存储在磁盘上。 ●缺陷:A.文件面向特定用途; B.数据冗余大; C.数据可能发生矛盾,不支持并发访问; D.数据联系弱
§4.3 数据组织与管理 2. 文件系统阶段 （60年代） ⊙有了磁盘直接存取设备，有操作系统。特点如下： A.数据可保存在磁盘； B. 数据的物理结构与逻辑结构有了区别； C. 文件系统提供了数据存取方法； D. 数据不再属于特定程序，一定程度共享。 ●本质是把数据组织成文件形式存储在磁盘上。 ●缺陷：A. 文件面向特定用途； B. 数据冗余大； C. 数据可能发生矛盾，不支持并发访问； D. 数据联系弱
843数据组织与管理 3数据库系统阶段(60年代后) ●数据库系统( Data Base System):由数据库、数据库管 理系统(DBMS)、数据库管理员(DBA)和数据库应 用程序等组成。 应用程序1 DBA 数据库 DBMS 应用程序2 应用程序n
§4.3 数据组织与管理 3. 数据库系统阶段 （60年代后） ●数据库系统（DataBase System）：由数据库、数据库管 理系统（DBMS）、数据库管理员（DBA）和数据库应 用程序等组成。 数据库 DBMS 应用程序1 应用程序2 应用程序n DBA
§43数据组织与管理 ⊙数据库:是按一定的逻辑结构组织在一起的、为特定 应用服务的数据集合。 ⊙数据库管理系统(DBMS):专门用于数据管理的软 件,帮助用户实现对DB的访问、操作及安全控制,提 供DB与用户或用户与应用程序之间的接口 ●特点:A.数据结构化 B.数据共享,并发访问 C减少了数据冗余; D.较高的数据独立性(物理、逻辑独立); E.用户接口
§4.3 数据组织与管理 ⊙数据库：是按一定的逻辑结构组织在一起的、为特定 应用服务的数据集合。 ⊙数据库管理系统（DBMS）：专门用于数据管理的软 件，帮助用户实现对DB的访问、操作及安全控制，提 供DB与用户或用户与应用程序之间的接口 ●特点：A. 数据结构化； B. 数据共享，并发访问； C. 减少了数据冗余； D. 较高的数据独立性（物理、逻辑独立）； E. 用户接口
§43数据组织与管理 二、数据库建模 ●把数据转化为有用的信息就需要相应的方法或模型 来组织、存储数据。 ⊙数据模型是用来描述数据的一组概念和定义。 Q数据的描述包括三个方面 A.静态特性—数据的基本结构、数据间的联系 B.动态特性—对数据操作上的定义和规则 C.完整性约束—数据的正确性、有效性、相容性 ※※数据模型既要面向客观世界、面向用户,又要面 向实现、面向计算机。于是,就需要抽象和转化
§4.3 数据组织与管理 二、数据库建模 ● 把数据转化为有用的信息就需要相应的方法或模型 来组织、存储数据。 ⊙数据模型是用来描述数据的一组概念和定义。 ⊙数据的描述包括三个方面： A. 静态特性——数据的基本结构、数据间的联系 B. 动态特性——对数据操作上的定义和规则 C. 完整性约束——数据的正确性、有效性、相容性 ※ ※数据模型既要面向客观世界、面向用户，又要面 向实现、面向计算机。于是，就需要抽象和转化
843数据组织与管理 现实世界 概念数据模型 信息世界 逻辑数据模型 机器世界 DBMS支持的数据 物理数据模型 用数据模型抽取数据示意
§4.3 数据组织与管理 现实世界 信息世界 机器世界 DBMS支持的数据 概念数据模型 逻辑数据模型 物理数据模型 用数据模型抽取数据示意 图
843数据组织与管理 1.概念数据模型 ⊙是面向用户、面向现实世界的数据模型; ⊙通常包括了解具体业务问题并对解决方案所需的数 据和信息进行分析; ⊙与具体的DBMS无关。 ●描述的方法:实体关系图( Entity--Relationshil图) 实体间的联系形式: ①一对一的联系(如:夫妻) ②一对多的联系(如:班级—学生) ③多对多的联系(如:学生一课程)
§4.3 数据组织与管理 1.概念数据模型 ⊙是面向用户、面向现实世界的数据模型； ⊙通常包括了解具体业务问题并对解决方案所需的数 据和信息进行分析； ⊙与具体的DBMS无关。 ●描述的方法：实体关系图（Entity—Relationship图） 实体间的联系形式： ① 一对一的联系（如：夫—妻） ② 一对多的联系（如：班级—学生） ③ 多对多的联系（如：学生—课程）
843数据组织与管理 2.逻辑数据模型 ⊙是数据库的逻辑抽象,描述数据间逻辑关系的工具。 ⊙主要任务是对数据库进行构架和组织,以满足企业 的信息需求;包括明确各数据项之间的关系并有序地 对它们进行分组。 ⊙逻辑模型决定DBMS的类型 ⊙逻辑数据模型既要面向用户,也要面向实现。 ●数据库通常采用三种逻辑模型来组织数据 A.层次模型 B.网状模型 C.关系模型
§4.3 数据组织与管理 2. 逻辑数据模型 ⊙是数据库的逻辑抽象，描述数据间逻辑关系的工具。 ⊙主要任务是对数据库进行构架和组织，以满足企业 的信息需求；包括明确各数据项之间的关系并有序地 对它们进行分组。 ⊙逻辑模型决定DBMS的类型。 ⊙ 逻辑数据模型既要面向用户，也要面向实现。 ●数据库通常采用三种逻辑模型来组织数据： A. 层次模型 B. 网状模型 C. 关系模型
843数据组织与管理 3.物理数据模型 ⊙是反映数据存储结构的数据模型。 ⊙主要任务是选择存储结构、存取方法、存取路径, 以及确定数据存放介质。 ⊙物理模型DBMS、操作系统和硬件有关。 ⊙物理数据模型面向实现。 ●概念数据模型只用于数据库的设计,逻辑数据模型和 物理数据模型用于DBMS的实现
§4.3 数据组织与管理 3.物理数据模型 ⊙是反映数据存储结构的数据模型。 ⊙主要任务是选择存储结构、存取方法、存取路径， 以及确定数据存放介质。 ⊙物理模型DBMS、操作系统和硬件有关。 ⊙ 物理数据模型面向实现。 ●概念数据模型只用于数据库的设计，逻辑数据模型和 物理数据模型用于DBMS的实现