數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教程

1、1第第1章章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界2 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界3什么是數(shù)據(jù)庫什么是數(shù)據(jù)庫 本質(zhì)上，數(shù)據(jù)庫是一個信息集合，要持續(xù)相當(dāng)長一段本質(zhì)上，數(shù)據(jù)庫是一個信息集合，要持續(xù)相當(dāng)長一段時間，又稱數(shù)據(jù)基。時間，又稱數(shù)據(jù)基。n數(shù)據(jù)庫具有以下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫具有以下特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)是按一定方式組織和管理的，這涉及到兩個相關(guān)數(shù)據(jù)是按一定方式組織和管理的，這涉及到兩個相關(guān)的概念：數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫模式。的概念：數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫模式。 大容量且高效的。大容量且高效的。 共享數(shù)據(jù)：多用戶并發(fā)訪問，且能避免某用戶的動作共享數(shù)據(jù)：多用戶并發(fā)訪問，且能避免

2、某用戶的動作影響其他人；避免意外損壞數(shù)據(jù)。影響其他人；避免意外損壞數(shù)據(jù)。 由一組軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理（由一組軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理（DBMS）。）。 數(shù)據(jù)庫可被定義為基于某種數(shù)據(jù)模型而存貯起來的、數(shù)據(jù)庫可被定義為基于某種數(shù)據(jù)模型而存貯起來的、為某個特定組織的多種應(yīng)用服務(wù)的、具有盡可能小的為某個特定組織的多種應(yīng)用服務(wù)的、具有盡可能小的冗余度和盡可能高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集冗余度和盡可能高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行集中、統(tǒng)一的控制。合，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行集中、統(tǒng)一的控制。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界4數(shù)據(jù)庫的地位及作用數(shù)據(jù)庫的地位及作用 n現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)

3、世界(事物事物)信息世界信息世界(信息信息)計算機(jī)世計算機(jī)世界界(數(shù)據(jù)數(shù)據(jù))n數(shù)據(jù)處理：對各種形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存貯、數(shù)據(jù)處理：對各種形式的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存貯、加工和傳播的一系列活動的總和。加工和傳播的一系列活動的總和。n數(shù)據(jù)處理的目的：從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取、數(shù)據(jù)處理的目的：從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取、推導(dǎo)出有價值的信息，以進(jìn)行決策；借助計算推導(dǎo)出有價值的信息，以進(jìn)行決策；借助計算機(jī)科學(xué)地保存和管理大量數(shù)據(jù)，使人們能方便機(jī)科學(xué)地保存和管理大量數(shù)據(jù)，使人們能方便而充分地利用資源。而充分地利用資源。n數(shù)據(jù)庫技術(shù)：研究如何科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)：研究如何科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)，如何高效地獲取

4、和處理數(shù)據(jù)。如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界5應(yīng)用的實(shí)例應(yīng)用的實(shí)例n個人帳務(wù)個人帳務(wù)n公司客戶及業(yè)務(wù)公司客戶及業(yè)務(wù)n銀行銀行n飛機(jī)訂票飛機(jī)訂票第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界6數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展 從文件系統(tǒng)演化而來。從文件系統(tǒng)演化而來。n文件系統(tǒng)特點(diǎn)：文件系統(tǒng)特點(diǎn)：數(shù)據(jù)以文件形式長期保存；數(shù)據(jù)以文件形式長期保存；數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)有了區(qū)別；數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)有了區(qū)別；文件形式多樣化；文件形式多樣化；數(shù)據(jù)的存取以記錄為單位。數(shù)據(jù)的存取以記錄為單位。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)冗余：數(shù)據(jù)面向應(yīng)用，無法共享；數(shù)據(jù)冗余：數(shù)據(jù)面向應(yīng)用，無法共享；數(shù)據(jù)與程序缺乏獨(dú)立性。數(shù)據(jù)與程序缺乏

5、獨(dú)立性。 第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界7數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展n60年代后期，數(shù)據(jù)管理規(guī)模更為龐大，應(yīng)用更年代后期，數(shù)據(jù)管理規(guī)模更為龐大，應(yīng)用更廣泛，數(shù)據(jù)量劇增，共享要求更強(qiáng)。為了克服廣泛，數(shù)據(jù)量劇增，共享要求更強(qiáng)。為了克服文件系統(tǒng)的弊病，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、統(tǒng)一的管文件系統(tǒng)的弊病，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中、統(tǒng)一的管理，使數(shù)據(jù)存儲獨(dú)立于使用數(shù)據(jù)的程序，提出理，使數(shù)據(jù)存儲獨(dú)立于使用數(shù)據(jù)的程序，提出了數(shù)據(jù)庫技術(shù)。了數(shù)據(jù)庫技術(shù)。n數(shù)據(jù)庫不僅反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，同時也反映數(shù)據(jù)庫不僅反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，同時也反映數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。在數(shù)據(jù)庫中是采用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。在數(shù)據(jù)庫中是采用數(shù)據(jù)模型來對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的

6、。來對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的。n早期使用早期使用“層次模型層次模型”(樹型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu))和和“網(wǎng)狀模網(wǎng)狀模型型”來描述信息結(jié)構(gòu)。不支持高級查詢語言。來描述信息結(jié)構(gòu)。不支持高級查詢語言。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界8關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)n1970年，年，Ted Codd在在ACM發(fā)表了發(fā)表了“A Relational Model for Large Shared Data Banks”，奠定了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。，奠定了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。主要思想是把數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)組織為主要思想是把數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)組織為“表表table”的的“關(guān)系關(guān)系relation”。可組織復(fù)雜數(shù)據(jù)?？山M織復(fù)雜數(shù)

7、據(jù)結(jié)構(gòu)；對大量查詢能快速反應(yīng)；查詢可表示為結(jié)構(gòu)；對大量查詢能快速反應(yīng)；查詢可表示為一種高級語言，以提高編程效率。一種高級語言，以提高編程效率。n關(guān)系代數(shù)提供了關(guān)系模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。從而，關(guān)系代數(shù)提供了關(guān)系模型的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。從而，使用簡單的結(jié)構(gòu)和方法可表示和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)使用簡單的結(jié)構(gòu)和方法可表示和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)和復(fù)雜計算。和復(fù)雜計算。n隨后，隨后，SQL(Structural Query Language)出現(xiàn)。出現(xiàn)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界9一個簡單的關(guān)系實(shí)例一個簡單的關(guān)系實(shí)例n例例1.1，銀行賬戶信息，銀行賬戶信息 (教材p3) accountNo balance type 12345 1000.0

8、0 saveing 67890 2846.92 checking 第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界10數(shù)據(jù)庫的研究方向數(shù)據(jù)庫的研究方向nDBMS研制：擴(kuò)大功能、提高性能、增研制：擴(kuò)大功能、提高性能、增強(qiáng)實(shí)用性強(qiáng)實(shí)用性n數(shù)據(jù)庫設(shè)計：設(shè)計方法、設(shè)計工具、標(biāo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計：設(shè)計方法、設(shè)計工具、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范化準(zhǔn)及規(guī)范化n數(shù)據(jù)庫理論：知識庫、演繹數(shù)據(jù)庫、模數(shù)據(jù)庫理論：知識庫、演繹數(shù)據(jù)庫、模糊數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)糊數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫據(jù)庫。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界11如何度量數(shù)據(jù)大小？如何度量數(shù)據(jù)大小？ 1 Byte = 8 bits Byte是最小單位是最小單位 1 KiloByte = 10

9、00 Byte 1 MegaByte = 1000 K 1 GigaByte = 1000 M 1 TeraByte = 1000 G 1 PetaByte = 1000 T第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界121.2 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界13數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述n主要指負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫存取、管理和維護(hù)的主要指負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫存取、管理和維護(hù)的軟件系統(tǒng)，通常叫做數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件系統(tǒng)，通常叫做數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBase Menegerment System)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各類用戶對數(shù)據(jù)庫的各種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各類用戶對數(shù)據(jù)庫的各種操作請求，都是由操作請求，都是由

10、DBMS響應(yīng)和處理的。響應(yīng)和處理的。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界14系統(tǒng)構(gòu)件劃分系統(tǒng)構(gòu)件劃分查詢處理器查詢處理器存儲管理器存儲管理器事務(wù)管理器事務(wù)管理器查詢(select )數(shù)據(jù)更新(insert/delete/update)模式更新(create/alter/drop)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界15系統(tǒng)構(gòu)件劃分系統(tǒng)構(gòu)件劃分單線框?yàn)橄到y(tǒng)成分雙線框?yàn)閮?nèi)存中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)線為控制和數(shù)據(jù)流虛線為數(shù)據(jù)流第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界16系統(tǒng)構(gòu)件劃分系統(tǒng)構(gòu)件劃分n數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器：存儲數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。主要以文件：存儲數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。主要以文件方式。方式。n元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)metadata：關(guān)于數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息。

11、數(shù)：關(guān)于數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)信息。數(shù)據(jù)按元數(shù)據(jù)規(guī)范的格式存儲。據(jù)按元數(shù)據(jù)規(guī)范的格式存儲。n索引索引index：一種支持對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)有效存：一種支持對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)有效存取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以快速查找數(shù)據(jù)項(xiàng)取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以快速查找數(shù)據(jù)項(xiàng)(item)。 索引是數(shù)據(jù)的一部分，而對索引的說明則是元索引是數(shù)據(jù)的一部分，而對索引的說明則是元數(shù)據(jù)的一部分。數(shù)據(jù)的一部分。 Hash表是早期建立索引的主要方法，現(xiàn)一般表是早期建立索引的主要方法，現(xiàn)一般使用使用B(Balance)樹。樹。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界17系統(tǒng)構(gòu)件劃分系統(tǒng)構(gòu)件劃分n存儲管理器存儲管理器：接受上層的數(shù)據(jù)請求，提取或更：接受上層的數(shù)據(jù)請求，提取或更新對應(yīng)的數(shù)據(jù)

12、。包括文件管理和緩沖區(qū)管理。新對應(yīng)的數(shù)據(jù)。包括文件管理和緩沖區(qū)管理。依賴于特定依賴于特定OS。 文件文件file管理：磁盤文件分塊管理：磁盤文件分塊block：1K-16K 緩沖區(qū)緩沖區(qū)buffer管理：文件到內(nèi)存的映像。內(nèi)存管理：文件到內(nèi)存的映像。內(nèi)存分頁分頁page：1K-4Kn查詢處理器查詢處理器：接受操作請求，把：接受操作請求，把SQL命令轉(zhuǎn)變命令轉(zhuǎn)變?yōu)閷Υ鎯?shù)據(jù)的操作序列，主要問題是優(yōu)化。為對存儲數(shù)據(jù)的操作序列，主要問題是優(yōu)化。n事務(wù)管理器事務(wù)管理器：負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。保證并：負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性。保證并發(fā)運(yùn)行的多個發(fā)運(yùn)行的多個SQL命令相互不沖突；保證系統(tǒng)命令相互不沖突；保證系

13、統(tǒng)出現(xiàn)故障時不丟失數(shù)據(jù)。出現(xiàn)故障時不丟失數(shù)據(jù)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界18處理三種處理三種SQL命令命令 n模式更新：通常由管理員和設(shè)計員使用，模式更新：通常由管理員和設(shè)計員使用，改變當(dāng)前數(shù)據(jù)庫模式。改變當(dāng)前數(shù)據(jù)庫模式。n查詢：對數(shù)據(jù)的詢問。兩種接口：通用查詢：對數(shù)據(jù)的詢問。兩種接口：通用的交互式接口的交互式接口(Interactive SQL)和和API。n數(shù)據(jù)更新：改變當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的狀數(shù)據(jù)更新：改變當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的狀態(tài)。態(tài)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界19什么是事務(wù)什么是事務(wù) 一組按順序執(zhí)行的操作單元，稱為事務(wù)一組按順序執(zhí)行的操作單元，稱為事務(wù)Transaction。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)允許許多事務(wù)

14、并發(fā)地執(zhí)行，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)允許許多事務(wù)并發(fā)地執(zhí)行，保證這些事務(wù)全部正確的執(zhí)行是保證這些事務(wù)全部正確的執(zhí)行是DBMS中事務(wù)管理程序的任務(wù)。中事務(wù)管理程序的任務(wù)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界20事務(wù)的特性事務(wù)的特性 事務(wù)的特性簡稱為事務(wù)的特性簡稱為ACID：nAtomicity：原子性，一個事務(wù)中的一組操：原子性，一個事務(wù)中的一組操作，要么全部執(zhí)行，要么一點(diǎn)也不執(zhí)行。作，要么全部執(zhí)行，要么一點(diǎn)也不執(zhí)行。nConsistency：一致性，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的正確：一致性，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的正確狀態(tài)。狀態(tài)。nIsolation：隔離性，多個事務(wù)并發(fā)運(yùn)行時，：隔離性，多個事務(wù)并發(fā)運(yùn)行時，作用效果相互分開。有一定隔離級別。作用效

15、果相互分開。有一定隔離級別。nDurability：持久性，事務(wù)完成后，即使系：持久性，事務(wù)完成后，即使系統(tǒng)發(fā)生故障，事務(wù)的結(jié)果也不丟失。統(tǒng)發(fā)生故障，事務(wù)的結(jié)果也不丟失。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界21如何保持事務(wù)的特性如何保持事務(wù)的特性n日志日志(logging) 為保證持久性，數(shù)據(jù)庫的每一個變化都記錄在單獨(dú)的磁盤上。n并發(fā)控制并發(fā)控制(concurrency control) 事務(wù)必須表現(xiàn)為以孤立的方式執(zhí)行。多個事務(wù)的單個動作是按某個順序來執(zhí)行。n消除死鎖消除死鎖(deadlock resolution) 通過對正在執(zhí)行的事務(wù)進(jìn)行干預(yù)，以便其他的事務(wù)得以順利的執(zhí)行。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界22系統(tǒng)

16、功能劃分系統(tǒng)功能劃分 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為數(shù)據(jù)庫的建立，使數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為數(shù)據(jù)庫的建立，使用和維護(hù)而配置的軟件。應(yīng)包括以下功用和維護(hù)而配置的軟件。應(yīng)包括以下功能：能：n數(shù)據(jù)庫定義功能數(shù)據(jù)庫定義功能n數(shù)據(jù)存取功能數(shù)據(jù)存取功能n數(shù)據(jù)控制功能數(shù)據(jù)控制功能n數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能n數(shù)據(jù)通信功能數(shù)據(jù)通信功能第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界23數(shù)據(jù)庫定義功能數(shù)據(jù)庫定義功能 允許用戶用數(shù)據(jù)定義語言(Data definition language)的專用語言建立新的數(shù)據(jù)庫和指定它們的模式(Schema:數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu))第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界24數(shù)據(jù)存取功能數(shù)據(jù)存取功能 允許用戶根據(jù)需要在授權(quán)的范圍內(nèi)，能夠用適當(dāng)

17、的語言來查詢數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)(包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的維護(hù)和重新組織、數(shù)據(jù)的傳輸?shù)鹊?，該使用的語言通常稱為“查詢語言”或“數(shù)據(jù)操作語言”(Data manipulation language)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界25數(shù)據(jù)控制功能數(shù)據(jù)控制功能 數(shù)據(jù)安全控制數(shù)據(jù)安全控制 防止數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被未經(jīng)授權(quán)的人訪問。防止他人有意或無意中對數(shù)據(jù)庫造成的破壞性改變。 完整性控制完整性控制 保證進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中的存儲數(shù)據(jù)定義的正確性和有效性，防止任何操作對數(shù)據(jù)造成違反其語義的改變。 并發(fā)控制并發(fā)控制 控制多用戶同時訪問，使得一個用戶的訪問不影響其他用戶，保證同時訪問不會損害數(shù)據(jù)，其策略包括對封鎖單位大小的確定，死鎖的防止、

18、檢測和解除。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界26數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能 數(shù)據(jù)裝載數(shù)據(jù)裝載 把正文文件或順序文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫的格式，并裝入到數(shù)據(jù)庫中。 數(shù)據(jù)備份數(shù)據(jù)備份 把磁盤中的數(shù)據(jù)庫完整地轉(zhuǎn)儲到磁帶上，產(chǎn)生一個備份拷貝。 文件重組織文件重組織 把數(shù)據(jù)庫中的文件重新組織成其他不同形式的文件，以改善系統(tǒng)的性能。性能監(jiān)控性能監(jiān)控 監(jiān)控用戶使用數(shù)據(jù)庫方式是否合乎要求，收集數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界27數(shù)據(jù)通信功能數(shù)據(jù)通信功能 提供與操作系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)處理，與分時系統(tǒng)及遠(yuǎn)程作業(yè)輸入的相應(yīng)接口，以及與網(wǎng)絡(luò)軟件的通訊功能。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界281.3 數(shù)據(jù)庫模式數(shù)據(jù)庫模式(Schem

19、a)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界29什么是模式什么是模式 模式模式(schema)是對某個數(shù)據(jù)庫的邏輯是對某個數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)的完整描述，通常用一組結(jié)構(gòu)的完整描述，通常用一組DDL來描來描述。述。內(nèi)模式內(nèi)模式模式模式外模式外模式1外模式外模式2。子模式、用戶模式、視圖子模式、用戶模式、視圖與應(yīng)用相關(guān)的局部特征。與應(yīng)用相關(guān)的局部特征。公共邏輯結(jié)構(gòu)：公共邏輯結(jié)構(gòu)：表表(屬性、外鍵、索引、屬性、外鍵、索引、觸發(fā)器觸發(fā)器)、過程與函數(shù)、過程與函數(shù)、用戶和組等用戶和組等物理結(jié)構(gòu)與存儲方式的內(nèi)部表示。物理結(jié)構(gòu)與存儲方式的內(nèi)部表示。如如Hash表、表、B樹索引、壓縮、加密等樹索引、壓縮、加密等從模式角度看

20、待一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從模式角度看待一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界30數(shù)據(jù)獨(dú)立性數(shù)據(jù)獨(dú)立性n數(shù)據(jù)物理獨(dú)立性數(shù)據(jù)物理獨(dú)立性 由系統(tǒng)提供存儲結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的映射，這樣當(dāng)改動存儲結(jié)構(gòu)時，邏輯結(jié)構(gòu)可不改變，從而避免應(yīng)用程序的“感知”。n數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性 一個數(shù)據(jù)庫有它的總體結(jié)構(gòu)，而某個應(yīng)用的需要有各種局部的邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)同樣提供映射，實(shí)現(xiàn)局部邏輯與總體邏輯之間的轉(zhuǎn)換，允許局部邏輯有獨(dú)立于總體邏輯的表示方法。n數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)獨(dú)立性依靠模式分級及模式之間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)獨(dú)立性依靠模式分級及模式之間的映像實(shí)現(xiàn)。的映像實(shí)現(xiàn)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界31什么是視圖什么是視圖viewn在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的一

21、個子模式或外模式，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的一個子模式或外模式，對相同數(shù)據(jù)以不同方式對相同數(shù)據(jù)以不同方式/格式進(jìn)行處理。格式進(jìn)行處理。n虛表，在一個或多個關(guān)系中的多個屬性虛表，在一個或多個關(guān)系中的多個屬性上定義的上定義的“虛關(guān)系虛關(guān)系”。無實(shí)際存儲數(shù)據(jù)，。無實(shí)際存儲數(shù)據(jù)，最終通過最終通過“實(shí)表實(shí)表”導(dǎo)出。導(dǎo)出。 n關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一個組成部分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一個組成部分。 第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界321.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界33數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 指使用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)指使用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機(jī)系統(tǒng)。應(yīng)包含：包含：n計算機(jī)基本系統(tǒng)計算機(jī)基本系統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系

22、統(tǒng)n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫n數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員n文檔及說明書文檔及說明書第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界34計算機(jī)基本系統(tǒng)計算機(jī)基本系統(tǒng) 包括中央處理機(jī)、主存儲器、外部存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)通道等各種存儲、處理和傳輸數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備。操作系統(tǒng)、支撐軟件和各種實(shí)用程序等必要的軟件。它們構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必不可少的軟硬環(huán)境。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界35數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 基于某種數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng)。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界36數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 與一個特定組織的各種應(yīng)用相關(guān)的全部數(shù)據(jù)的匯集。通常分為兩部分： 有關(guān)應(yīng)用所需要的工作數(shù)據(jù)的集合。稱為物理數(shù)據(jù)庫，它是數(shù)據(jù)庫的主體。 關(guān)于各級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述數(shù)據(jù)，稱為描述

23、數(shù)據(jù)庫，通常由一個數(shù)據(jù)詞典系統(tǒng)管理。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界37數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員 數(shù)據(jù)庫管理員數(shù)據(jù)庫管理員(Data Base Administrator，簡記為簡記為DBA)： 一組熟悉計算機(jī)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)、負(fù)責(zé)設(shè)計和維一組熟悉計算機(jī)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)、負(fù)責(zé)設(shè)計和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的技術(shù)人員。護(hù)數(shù)據(jù)庫的技術(shù)人員。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界38文檔及說明書文檔及說明書 系統(tǒng)運(yùn)行所必需的各類文檔和說明書。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界39數(shù)據(jù)庫應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用體系結(jié)構(gòu) 客戶客戶/服務(wù)器服務(wù)器(Client/Server, C/S)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 MS AccessSybase ASAMS SQL ServerOr

24、acleIBM DB2JavaC/C+PowerBuilderDelphiVBDB ClientDB ClientDB Serversql requestreplysql requestreply客戶端客戶端Client：請求：請求SQL服務(wù)的軟件進(jìn)程。服務(wù)的軟件進(jìn)程。服務(wù)器服務(wù)器Server：提供：提供SQL服務(wù)的軟件進(jìn)程。服務(wù)的軟件進(jìn)程。一個服務(wù)器可支持多個數(shù)據(jù)庫；一個數(shù)據(jù)庫包一個服務(wù)器可支持多個數(shù)據(jù)庫；一個數(shù)據(jù)庫包含多個關(guān)系。含多個關(guān)系。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界401.5 本課程內(nèi)容本課程內(nèi)容第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界41本課程內(nèi)容本課程內(nèi)容n設(shè)計設(shè)計design：如何建立一個有用的數(shù)據(jù)：如何

25、建立一個有用的數(shù)據(jù)庫。包括需求分析，數(shù)據(jù)建模，關(guān)系設(shè)庫。包括需求分析，數(shù)據(jù)建模，關(guān)系設(shè)計。計。n編程編程progrmming：在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基：在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)行各種查詢和計算操作。礎(chǔ)上，如何進(jìn)行各種查詢和計算操作。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界42一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)例一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)例 商品銷售公司銷售業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少應(yīng)管理以下內(nèi)容：商品銷售公司銷售業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少應(yīng)管理以下內(nèi)容： 公司分為多個下屬部門公司分為多個下屬部門(Department)，如，如“江蘇銷售部江蘇銷售部”，“上海銷售部上海銷售部”等。每個部門有若干銷售員等。每個部門有若干銷售員(Salesman)

26、，每個，每個銷售員有唯一的員工號銷售員有唯一的員工號(如如“S0025”)和身份證號，也包含姓名、和身份證號，也包含姓名、性別、出生日期、電話等信息。一個銷售員僅屬于一個部門，且性別、出生日期、電話等信息。一個銷售員僅屬于一個部門，且每個部門有一個銷售員擔(dān)任部門經(jīng)理。每個部門有一個銷售員擔(dān)任部門經(jīng)理。 系統(tǒng)應(yīng)管理一組客戶系統(tǒng)應(yīng)管理一組客戶(Customer)：名稱、省、市、單位名稱、：名稱、省、市、單位名稱、電話等。電話等。 系統(tǒng)應(yīng)管理所有銷售的商品系統(tǒng)應(yīng)管理所有銷售的商品(Product)：制造商：制造商(如如“春蘭春蘭”、“海爾海爾”等等)、種類、種類(如如“摩托車摩托車”、“空調(diào)機(jī)空調(diào)機(jī)

27、”等等)、規(guī)格、規(guī)格(如如“MT125”型摩托車、型摩托車、“RE1500”型空調(diào)等型空調(diào)等)、價格、功能及性、價格、功能及性能描述。能描述。 系統(tǒng)用銷售訂單系統(tǒng)用銷售訂單(Sales order)表示銷售業(yè)務(wù)。每個訂單有一個表示銷售業(yè)務(wù)。每個訂單有一個訂單號和簽訂日期，且對應(yīng)一個客戶和一個銷售員。一個訂單至訂單號和簽訂日期，且對應(yīng)一個客戶和一個銷售員。一個訂單至少銷售一種產(chǎn)品，并可銷售多種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品應(yīng)確定其銷售數(shù)少銷售一種產(chǎn)品，并可銷售多種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品應(yīng)確定其銷售數(shù)量和單價，以計算銷售金額。量和單價，以計算銷售金額。第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)世界43數(shù)據(jù)庫建模數(shù)據(jù)庫建模 DepartmentSalesmanCustomerSalesorderProductSalesitemsales forruns foras headerworks forunit-ofcon