《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教學(xué)》(9)

1、1教師教師 趙文兵趙文兵辦公室：信南辦公室：信南412電話：電話：67391745（軟件學(xué)科部）（軟件學(xué)科部）2l數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)教程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)教程l（美）（美）Jeffrey D. Ullman, Jennifer Widom 著著l 岳麗華岳麗華 金培權(quán)等譯金培權(quán)等譯 l機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械工業(yè)出版社，2009 lA FIRST COURSE IN DATABASE SYSTEMS （3nd EDITION）3l數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念， （第五版）（第五版） A. Silberschatz等著，機(jī)等著，機(jī)械工業(yè)出版社，械工業(yè)出版社，2008l數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)導(dǎo)論，（美）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)導(dǎo)論，

2、（美）C. J. Date 著著（第七版），機(jī)械工業(yè)出版社，（第七版），機(jī)械工業(yè)出版社，2000l數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理（第（第2版）李建中版）李建中 王珊編著王珊編著 ，電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社，2007 4態(tài)度決定一切！ l閉卷考試（閉卷考試（70%80）l平時(shí)成績(jī)（平時(shí)成績(jī)（30%20）作業(yè)作業(yè) 上機(jī)上機(jī)出勤出勤其他其他5l基本概念：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)l數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演化數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演化l數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)6l數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，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。新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)

3、的重要分支。l數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，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。極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各業(yè)的滲透。l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。頻度已成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化程度的重要標(biāo)志。7l描述事物的符號(hào)記錄描述事物的符號(hào)記錄l信息存在的一種形式信息存在的一種形式l數(shù)據(jù)的種類數(shù)據(jù)的種類8l數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的l只有通過解釋或處理才能成為有用的信息只有通過解釋或處理才能成為有用的信息l處理過程可能延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間

4、處理過程可能延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間l數(shù)量龐大數(shù)量龐大l需要保存需要保存9l人工管理階段人工管理階段l文件管理階段文件管理階段l數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段10 項(xiàng)目項(xiàng)目成績(jī)成績(jī)姓名姓名作業(yè)作業(yè)3 考試考試 01056103 杜杜 01082234 張張 01617325 殷殷 . 作業(yè)作業(yè)2作業(yè)作業(yè)144470-1-1-1-1555801112優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存l能存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)能存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)缺點(diǎn)缺點(diǎn)l數(shù)據(jù)冗余度（數(shù)據(jù)冗余度（Redundancy）大）大l數(shù)據(jù)一致性、完整性難以維持?jǐn)?shù)據(jù)一致性、完整性難以維持l數(shù)據(jù)與程序之間缺乏獨(dú)立性數(shù)據(jù)與程序之間缺乏獨(dú)立性1314l數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)

5、化結(jié)構(gòu)化。l數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)冗余度小冗余度小，易擴(kuò)充。，易擴(kuò)充。l具有較高的數(shù)據(jù)與程序之間的具有較高的數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性獨(dú)立性。l統(tǒng)一的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制。數(shù)據(jù)控制。15l數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)l-Database Management System，DBMSl數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(Database，DB)l數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理員l-Database Administrator，DBAl數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序16 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)(DBMS)應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n系統(tǒng)管理員系統(tǒng)管理員(DBA)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)17l數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 是管理和控

6、制數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟是管理和控制數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)軟件，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。件，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。l數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)、負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)、維護(hù)和管理等工作。維護(hù)和管理等工作。l數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)是在是在DBMS的管理和控制之下，以一定的管理和控制之下，以一定的組織形式存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的集合。的組織形式存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)的集合。l應(yīng)用程序應(yīng)用程序指以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序。指以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序。18l1969年，年，IBM公司，公司，IMS，Information Management System，層次模型。，層次模型。l1960年代末至年代

7、末至1970年代初，年代初，Data Base Task Group 報(bào)告，網(wǎng)狀模型。報(bào)告，網(wǎng)狀模型。l1970年，年， IBM 公司，博士，關(guān)系模型，公司，博士，關(guān)系模型，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1980年代年代初，初，Oracle公司，第一個(gè)商業(yè)化的關(guān)系公司，第一個(gè)商業(yè)化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。19l視圖層視圖層l邏輯層邏輯層l物理層物理層20l外模式外模式l概念模式概念模式l內(nèi)模式內(nèi)模式21 學(xué)號(hào)姓名作業(yè)1作業(yè)2作業(yè)3 考試 總評(píng)22l概念模式概念模式=邏輯模式邏輯模式=模式模式l數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征

8、的描述描述l所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖l不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境l與具體的應(yīng)用程序、與所使用的應(yīng)用開與具體的應(yīng)用程序、與所使用的應(yīng)用開發(fā)工具和環(huán)境無(wú)關(guān)發(fā)工具和環(huán)境無(wú)關(guān)23模式模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式24l外模式外模式l概念模式概念模式l內(nèi)模式內(nèi)模式25l內(nèi)模式內(nèi)模式=存儲(chǔ)模式存儲(chǔ)模式l描述了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)描述了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)l用內(nèi)部數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言來(lái)描述用內(nèi)部數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言來(lái)描述26模式模式數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式27l外模式外模式l概念模式概念模式l內(nèi)模式內(nèi)模式28 學(xué)號(hào)姓名總評(píng)0105612

9、3 杜伊斯7029l外模式外模式=用戶模式用戶模式=子模式子模式l數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述l保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全的一個(gè)措施保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全的一個(gè)措施30模式模式數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式內(nèi)模式用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式DBMS31l外模式外模式 / 概念模式映像：定義了各個(gè)外模概念模式映像：定義了各個(gè)外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系32數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1模式模式用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2內(nèi)模式內(nèi)模式

10、外模式外模式/概念模式映像概念模式映像數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式DBMS33l概念模式概念模式 / 內(nèi)模式映像：定義了數(shù)據(jù)邏輯內(nèi)模式映像：定義了數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與存貯結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系結(jié)構(gòu)與存貯結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系34數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1模式模式用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2內(nèi)模式內(nèi)模式外模式外模式/概念模式映像概念模式映像概念模式概念模式/內(nèi)模式映像內(nèi)模式映像數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式DBADBMS35l修改某一層次的模式定義而修改某一層次的模式定義而不影響不影響其上其上層模式的層模式的能力能力l數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性 概念模式改變概念模式改變

11、外模式外模式/ /概念模式映象概念模式映象改變改變 外模式不變外模式不變l數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性物理獨(dú)立性 內(nèi)模式改變內(nèi)模式改變 概念概念模式模式/ /內(nèi)模式映象改內(nèi)模式映象改變變 概念模式不變概念模式不變36數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1模式模式用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2內(nèi)模式內(nèi)模式外模式外模式/概念模式映像概念模式映像概念模式概念模式/內(nèi)模式映像內(nèi)模式映像數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式數(shù)據(jù)庫(kù)的三層模式DBADBMS37l數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能l數(shù)據(jù)庫(kù)操縱功能數(shù)據(jù)庫(kù)操縱功能l數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制功能數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制功能l數(shù)據(jù)通信功能數(shù)據(jù)通信功能l支持存取海量數(shù)據(jù)支持存取海量數(shù)據(jù)38數(shù)

12、據(jù)定義、查詢處理程序數(shù)據(jù)定義、查詢處理程序存儲(chǔ)管理程序存儲(chǔ)管理程序元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)事務(wù)管理程序事務(wù)管理程序 輸入輸入數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱查詢查詢數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)定義39lQuery Processorl對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作數(shù)據(jù)操縱：插入、更新、刪除數(shù)據(jù)操縱：插入、更新、刪除數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢l把數(shù)據(jù)操作轉(zhuǎn)換成對(duì)存儲(chǔ)器處理的請(qǐng)求把數(shù)據(jù)操作轉(zhuǎn)換成對(duì)存儲(chǔ)器處理的請(qǐng)求40lStorage Managerl控制數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)控制數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)l控制數(shù)據(jù)在磁盤與內(nèi)存之間移動(dòng)控制數(shù)據(jù)在磁盤與內(nèi)存之間移動(dòng)41lTransactionl訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的一組數(shù)據(jù)訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的一組數(shù)據(jù)庫(kù)操作庫(kù)操作4

13、2l原子性原子性 Atomic事務(wù)是不可分割的工作單元事務(wù)是不可分割的工作單元l一致性一致性 Consistency事務(wù)不能破壞關(guān)系數(shù)據(jù)的完整性以及業(yè)務(wù)邏事務(wù)不能破壞關(guān)系數(shù)據(jù)的完整性以及業(yè)務(wù)邏輯上的一致性輯上的一致性43l隔離性隔離性 Isolation在并發(fā)環(huán)境中，當(dāng)不同的事務(wù)同時(shí)操縱相同在并發(fā)環(huán)境中，當(dāng)不同的事務(wù)同時(shí)操縱相同的數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)事務(wù)都有各自的完整數(shù)據(jù)空的數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)事務(wù)都有各自的完整數(shù)據(jù)空間間l持久性持久性 Durability只要事務(wù)成功結(jié)束，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所作的更新只要事務(wù)成功結(jié)束，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所作的更新就必須永久保存下來(lái)就必須永久保存下來(lái)44lTransaction Managerl記日志記日志l并發(fā)控制并發(fā)控制l故