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1 计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系 2012 年 9 月林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2012 年 9 月厦门大学信息科学与技术学院本科生课程计算机导论数据库林子雨厦门大学计算机科学系 ziyulin@xmu.edu.cn 个人主页 :

2 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

3 数据与数据管理描述事务的符号记录称为数据数据类型 : 数值数据文本数据和多媒体数据 ( 图形图像音频和视频 ) 等数据是数据库中存储的对象, 也是数据库管理系统处理的对象数据管理 : 对数据进行有效的分类组织编码存储检索维护和应用计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2012 年 9 月

4 数据管理技术的三个发展阶段应用程序 1 数据集 1 应用程序 1 文件组 1 应用程序或用户 1 应用程序 2 数据集 2 应用程序 2 文件组 2 应用程序或用户 2 应用程序 3 数据集 3 存取方法应用程序 3 文件组 3 应用程序或用户 3 数据库管理系统数据库应用程序 n 数据集 n 应用程序 n 文件组 n 应用程序或用户 4 人工管理文件系统数据库管理系统 1950 年代中期以前 1950 年代后期到 1960 年代中期 1960 年代后期图数据管理技术的三个发展阶段

5 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

6 数据库的应用人力资源管理图书馆管理固定资产管理制造业管理教学管理数据库银行管理电信管理售票管理销售管理

7 数据库系统数据库管理系统数据库应用程序开发设计工具子系统生成表工具窗体生成工具查询生成工具报表生成工具过程语言编辑器应用程序数据库用户数据元数据索引数据库引擎运行子系统窗体处理器查询处理器报表书写器过程语言执行应用程序各种应用报表 KPI 分析数据库应用程序开发流程数据库的设计图数据库系统的组成需求分析概念设计逻辑设计物理设计编写应用程序, 通过 SQL 语句或数据库访问接口来访问数据在可视化界面中以报表 KPI 等形式呈现数据计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 2012 年 9 月

8 数据库管理系统各种应用数据库管理系统操作系统 (Unix Linux Windows 7 Mac OS) 计算机硬件图数据库管理系统在计算机系统中所处的层次

9 数据库管理系统的组成更新查询处理器存储管理器数据库查询事务管理器图数据库管理系统的主要组成部分查询 : 使用 SQL 语句进行查询, 或采用数据库访问接口来查询更新 : 使用 SQL 语句进行更新, 或采用数据库访问接口来更新查询处理器 : 对用户请求的 SQL 语句进行解释执行和优化处理存储管理器 : 根据执行策略, 向数据库写入数据, 或从数据库中读出数据事务管理器 : 负责保证数据库的一致性和完整性, 保证多个同时运行的事务不发生冲突, 发生故障时可以恢复到正确的状态

10 数据库的发展历史数据库在不同的发展阶段, 采用不同的数据模型 1968 年,IBM 公司推出第一个大型商用数据库管理系统 IMS 20 世纪 70 年代, 数据库系统语言研究会下属的数据库任务组提出网状数据库系统 DBTG 其他网状数据库包括 : IDMS DMS1100 IDS/2 和 IMAGE 等 1970 年美国 IBM 公司研究员 E.F. Codd 首次提出数据库管理系统的关系模型 20 世纪 80 年代以来, 计算机厂商推出的数据库关系系统大都采用关系模型到了 21 世纪, 随着云计算技术的逐渐成熟, 开始逐步迈入云数据库时代典型产品 :Amazon Simple DB, Google Bigtable, Oracle Cloud, Microsoft SQL Azure, Yahoo! PNUTS 云数据库网状数据库关系数据库层次数据库 1960 年代后期 1970 年代 1980 年代 21 世纪

11 关系数据库实例 Student 表 Course 表学号 Sno 姓名 Sname 性别 Ssex 年龄 Sage 所在系 Sdept 李勇男 20 CS 刘晨女 19 IS 王敏女 18 MA 张立男 17 IS 刘敏捷男 22 MA 课程号课程名先行课学分 Cno Cname Cpno Ccredit 1 数据库数学 2 3 信息系统操作系统数据结构数据处理 2 7 PASCAL 语言 6 4 计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2012 年 9 月

12 关系数据库产品计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 2012 年 9 月

13 数据库研究领域的杰出贡献者查尔斯巴赫曼 Charles W.Bachman 网状数据库之父 1973 年图灵奖获得者埃德加科德 Edgar Frank Codd 关系数据库之父 1981 年图灵奖获得者詹姆斯格雷 James Gray 1998 年图灵奖获得者数据库事务处理专家

14 中国的数据库学科奠基人萨师煊 ( ) 萨师煊,1922 年 12 月 27 日出生于福州福建闽侯萨氏家族, 源于山西雁门萨氏先祖, 已有六七百年的历史 1941 年 9 月考入厦门大学数理系 1950 年中国人民大学成立, 萨师煊随着华北大学的全体教员一起成为中国人民大学教师萨师煊是中国人民大学经济信息管理系的创建人, 是我国数据库学科的奠基人之一, 数据库学术活动的积极倡导者和组织者萨师煊以他的人格魅力和渊博学识, 团结了全国数据库工作者, 成为我国数据库界有口皆碑的组织者和带头人, 为我国数据库学科的人才培养和技术发展作出了开创性的贡献中国数据库学科的奠基人之一

15 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

16 数据库新技术计算机技术数据库新技术分布处理技术分布式数据库系统并行处理技术并行数据库系统数据库技术人工智能技术知识库系统主动数据库系统多媒体技术多媒体数据库系统模糊技术模糊数据库系统图数据库技术与其他计算机技术的相互渗透

17 数据库新技术特定应用领域 EIS&DSS 数据库新技术数据仓库 CAD/CAM/CIM 工程数据库数据库技术计划统计统计数据库地理信息系统空间数据库图特定应用领域中的数据库技术

18 数据库新技术数据仓库外部数据数据仓库监测运行与维护工具元数据管理 OLAP 服务器前端工具和应用系统数据查询工具现有业务系统抽取清理装载刷新数据仓库管理系统服务自由报表工具数据分析工具数据挖掘工具文档资料各类应用系统数据集市 OLAP 服务器数据源数据存储及管理 OLAP 引擎前端工具和应用图数据仓库体系架构图

19 数据库新技术实时主动数据仓库实时主动数据仓库体系架构图

20 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

21 云计算和云数据库云数据库是数据库技术在云计算时代的最新发展阶段云计算概念通过整合管理调配分布在网络各处的计算资源, 通过互联网以统一界面, 同时向大量的用户提供服务虚拟化云计算特点变粒度和跨粒度不确定性软计算云计算应用场景云计算示意图 Google 个人云服务企业应用实例 :Animoto

22 云计算的应用 Google Calendar 管理日程 Gmail 收发邮件 GTalk 与朋友联系 Google Docs 编写在线文档 Google Scholar 学术搜索 Google Translate 翻译英文 Google Charts 绘制地图 Google Blogger 分享日志 Google YouTube 分享视频 Google Picasa 分享图片

23 云计算的应用公司名称地点历史服务内容用户规模 Animoto 纽约 18 个月图片音乐视频共享 5000 个 / 每日问题 Facebook 用户对该应用产生的兴趣出现了一个小小的高潮, 三天时间里有约 75 万人在 Animoto 上进行了注册在高峰期, 每小时约有两万五千人使用 Animoto 的服务为了填补服务器的需求缺口, 这家公司需要在现有基础上对服务器扩容 100 倍方案和云计算服务供应商 Rightscale 合作 Animoto 只为应付三天流量激增付费不需购买或配置任何新的服务器当服务器需求下降时,Animoto 自动降低他们的服务器使用

云数据库云数据库的影响云数据库产品企业产品 Amazon Dynamo SimpleDB RDS Google BigTable FusionTable Microsoft Microsoft SQL Server Data Services 或 SQL Azure Oracle Oracle Cloud Yahoo! PNUTS Vertica Analytic Database v3.

24 云数据库云数据库的影响云数据库产品企业产品 Amazon Dynamo SimpleDB RDS Google BigTable FusionTable Microsoft Microsoft SQL Server Data Services 或 SQL Azure Oracle Oracle Cloud Yahoo! PNUTS Vertica Analytic Database v3.0 for the Cloud EnerpriseDB Postgres Plus in the Cloud 开源项目 HBase Hypertable 其他 EnerpriseDB FathomDB ScaleDB Objectivity/DB M/DB:X 极大改变企业管理数据的方式催生新一代的数据库技术数据库市场份额面临重新分配云数据库特性动态可扩展高可用性较低的使用代价易用性大规模并行处理

25 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

26 本科数据库课程和主讲教师数据库基本概念关系模型和关系代数关系操作函数依赖和范式 SQL 语言简单查询连接查询嵌套子查询聚合查询数据库的定义基本表的定义和索引的定义 SQL 语句实现数据更新数据库建模数据库设计过程 E-R 模型数据库存储结构顺序索引 B+ 树索引散列物理数据库的设计查询处理查询处理过程查询代价度量和优化数据库完整性和安全数据库完整性约束条件游标存储过程和触发器事务管理与恢复事务的概念并发控制恢复与备份数据库应用开发数据库系统的体系结构数据库访问技术数据库应用开发实践张东站副教授林子雨助理教授张东站, 男, 副教授, 本科生课程数据库系统原理主讲教师之一具有丰富的教学经验和项目开发经验, 多年负责主讲本科生课程数据库系统原理林子雨, 男, 助理教授, 本科生课程数据库系统原理主讲教师之一主讲的其他课程包括 : 研究生课程分布式数据库技术, 本科生公共课计算机基础 C 程序设计基础计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2012 年 9 月

27 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

28 数据库实验室介绍厦门大学数据库实验室网站 : 冯少荣副教授江弋副教授张东站副教授信息学院文明卫生实验室林子雨助理教授林文水助理教授 2010 年实验室合影计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 2012 年 9 月

29 课程提要数据与数据管理数据库与数据库管理系统数据库新技术云计算与云数据库本科数据库课程和主讲教师数据库实验室介绍教材和参考书籍附件 : 林子雨简介

30 教材和参考书籍使用教材 : 萨师煊, 王珊 : 数据库系统概论 ( 第三版 ), 高等教育出版社,2000 年第三版教学参考书 : Date C J, An Introduction to Database System (Ed.7), Addison-Wesley,2000 施伯乐周傲英著数据库系统教程, 高等教育出版社,2000 计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2012 年 9 月

附件 : 林子雨简介林子雨个人主页 :http://www.cs.xmu.edu.

年 12 月 ;1997 年 09 月考入福州大学土木建筑工程系,2001 年 07

月考入厦门大学信息科学技术学院计算机科学技术系攻读工学硕士学位 ;2005 年 09

31 附件 : 林子雨简介林子雨个人主页 : 男, 博士, 厦门大学计算机科学系助理教授, 生于 1978 年 12 月 ;1997 年 09 月考入福州大学土木建筑工程系,2001 年 07 月本科毕业并获得工学学士学位 ;2002 年 09 月考入厦门大学信息科学技术学院计算机科学技术系攻读工学硕士学位 ;2005 年 09 月考入北京大学信息科学技术学院计算机软件与理论专业攻读理学博士学位 ;2009 年 07 月开始在厦门大学计算机科学系工作 ~ 博士北京大学厦门大学福州大学 ~ 硕士至今讲师 ~ 本科

32 Department of Computer Science, Xiamen University, September, 2012 计算机导论之数据库篇厦门大学计算机科学系林子雨 2012 年 9 月

分布式数据库技术（2011版）

分布式数据库技术（2011版）分布式数据库厦门大学计算机科学系厦门大学计算机系林子雨 ziyulin@xmu.edu.cn 2012 年新版 2012 年 9 月修订版厦门大学计算机科学系研究生课程分布式数据库技术数据库新技术 (2012 年新版 ) 林子雨厦门大学计算机科学系 E-mail: ziyulin@xmu.edu.cn 主页 :http://www.cs.xmu.edu.cn/linziyu 内容提要 1