數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理理論

1、第一章數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)概論論本章目的的在于使使讀者對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的基本知知識(shí)能有有一個(gè)較較為全面面的了解解，為今今后的學(xué)學(xué)習(xí)和工工作打下下基礎(chǔ)。本章重重點(diǎn)介紹紹了有關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和和數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)組組織的基基本知識(shí)識(shí)和基本本概念，以及常常見(jiàn)的三三種類(lèi)型型的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的特點(diǎn)點(diǎn)。重點(diǎn)點(diǎn)介紹關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的有有關(guān)知識(shí)識(shí)。1.1 數(shù)據(jù)據(jù)管理技技術(shù)發(fā)展展史隨著生產(chǎn)產(chǎn)力的不不斷發(fā)展展，社會(huì)會(huì)的不斷斷進(jìn)步，人類(lèi)對(duì)對(duì)信息的的依賴(lài)程程度也在在不斷地地增加。數(shù)據(jù)作作為表達(dá)達(dá)信息的的一種量量化符號(hào)號(hào)，正在在成為人人們處理理信息時(shí)時(shí)重要的的操作對(duì)對(duì)象。所所謂數(shù)據(jù)據(jù)處理就就是對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)的收收集、整整理、存存儲(chǔ)、分分

2、類(lèi)、排排序、檢檢索、維維護(hù)、加加工、統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和傳傳輸?shù)纫灰幌盗泄すぷ魅坎窟^(guò)程的的概述。數(shù)據(jù)處處理的目目的就是是使我們們能夠從從浩瀚的的信息數(shù)數(shù)據(jù)海洋洋中，提提取出有有用的數(shù)數(shù)據(jù)信息息，作為為我們工工作、生生活等各各方面的的決策依依據(jù)。數(shù)數(shù)據(jù)管理理則是指指對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)的組織織、編碼碼、分類(lèi)類(lèi)、存儲(chǔ)儲(chǔ)、檢索索和維護(hù)護(hù)，它是是數(shù)據(jù)處處理的一一個(gè)重要要內(nèi)容中中心。數(shù)數(shù)據(jù)處理理工作由由來(lái)以久久，早在在18880年美美國(guó)進(jìn)行行人口普普查統(tǒng)計(jì)計(jì)時(shí)，就就已采用用穿孔卡卡片來(lái)存存儲(chǔ)人口口普查數(shù)數(shù)據(jù)，并并采用機(jī)機(jī)械設(shè)備備來(lái)完成成對(duì)這些些普查數(shù)數(shù)據(jù)所進(jìn)進(jìn)行的處處理工作作。電子子計(jì)算機(jī)機(jī)的出現(xiàn)現(xiàn)以及其其后其硬硬件、軟軟件

3、的迅迅速發(fā)展展，加之之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)理論和和技術(shù)的的發(fā)展，為數(shù)據(jù)據(jù)管理進(jìn)進(jìn)入一個(gè)個(gè)革命性性階段提提供有力力的支持持。根據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)和和應(yīng)用程程序相互互依賴(lài)關(guān)關(guān)系、數(shù)數(shù)據(jù)共享享以及數(shù)數(shù)據(jù)的操操作方式式，數(shù)據(jù)據(jù)管理的的發(fā)展可可以分為為三個(gè)具具有代表表性的階階段，即即人工管管理階段段、文件件管理階階段和數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理階段段?！?】人人工管理理階段這一階段段發(fā)生于于六十年年代以前前，由于于當(dāng)時(shí)計(jì)計(jì)算機(jī)硬硬件和軟軟件發(fā)展展才剛剛剛起步，數(shù)據(jù)管管理中全全部工作作，都必必須要由由應(yīng)用程程序員自自己設(shè)計(jì)計(jì)程序完完成去完完成。由由于需要要與計(jì)算算機(jī)硬件件以及各各外部存存儲(chǔ)設(shè)備備和輸入入輸出設(shè)設(shè)備直接接打交道道，程序序員們

4、常常常需要要編制大大量重復(fù)復(fù)的數(shù)據(jù)據(jù)管理基基本程序序。數(shù)據(jù)據(jù)的邏輯輯組織與與它的物物理組織織基本上上是相同同的，因因此當(dāng)數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯組織織、物理理組織或或存儲(chǔ)設(shè)設(shè)備發(fā)生生變化時(shí)時(shí)，進(jìn)行行數(shù)據(jù)管管理工作作的許多多應(yīng)用程程序就必必須要進(jìn)進(jìn)行重新新編制。這樣就就給數(shù)據(jù)據(jù)管理的的維護(hù)工工作帶來(lái)來(lái)許多困困難。并并且由于于一組數(shù)數(shù)據(jù)常常常只對(duì)應(yīng)應(yīng)于一種種應(yīng)用程程序，因因此很難難實(shí)現(xiàn)多多個(gè)不同同應(yīng)用程程序間的的數(shù)據(jù)資資源共享享。存在在著大量量重復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，信信息資源源浪費(fèi)嚴(yán)嚴(yán)重?！?】文文件管理理階段這一階段段發(fā)生于于六十年年代，由由于當(dāng)時(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)硬件的的發(fā)展，以及系系統(tǒng)軟件件尤其是是文件系系統(tǒng)的出出現(xiàn)和

5、發(fā)發(fā)展，人人們開(kāi)始始利用文文件系統(tǒng)統(tǒng)來(lái)幫助助完成數(shù)數(shù)據(jù)管理理工作，具體講講就是：數(shù)據(jù)以以多種組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)（如順順序文件件組織、索引文文件文件件組織和和直接存存取文件件組織等等）的文文件形式式保存在在外部存存儲(chǔ)設(shè)備備上，用用戶通過(guò)過(guò)文件系系統(tǒng)而無(wú)無(wú)需直接接與外部部設(shè)備打打交道，以此來(lái)來(lái)完成數(shù)數(shù)據(jù)的修修改、插插入、刪刪除、檢檢索等管管理操作作；使用用這種管管理方式式，不僅僅減輕進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)管理的的應(yīng)用程程序工作作量，更更重要地地是，當(dāng)當(dāng)數(shù)據(jù)的的物理組組織或存存儲(chǔ)設(shè)備備發(fā)生變變化時(shí)，數(shù)據(jù)的的邏輯組組織可以以不受任任何影響響，從而而保證了了基于數(shù)數(shù)據(jù)邏輯輯組織所所編制的的應(yīng)用程程序也可可以不受受硬件設(shè)

6、設(shè)備變化化的影響響。這樣樣就使得得程序和和數(shù)據(jù)之之間具有有了一定定的相互互獨(dú)立性性。但由于數(shù)數(shù)據(jù)文件件的邏輯輯結(jié)構(gòu)完完全是根根據(jù)應(yīng)用用程序的的具體要要求而設(shè)設(shè)計(jì)，它它的管理理與維護(hù)護(hù)完全是是由應(yīng)用用程序本本身來(lái)完完成，因因此數(shù)據(jù)據(jù)文件的的邏輯結(jié)結(jié)構(gòu)與應(yīng)應(yīng)用程序序密切相相關(guān)，當(dāng)當(dāng)數(shù)據(jù)的的邏輯結(jié)結(jié)構(gòu)需要要修改時(shí)時(shí)，應(yīng)用用程序也也就不可可避免地地需要進(jìn)進(jìn)行修改改；同樣樣當(dāng)應(yīng)用用程序需需要進(jìn)行行變動(dòng)時(shí)時(shí)，常常常又會(huì)要要求數(shù)據(jù)據(jù)的邏輯輯結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)的變動(dòng)動(dòng)。在這這種情況況下，數(shù)數(shù)據(jù)管理理中的維維護(hù)工作作量也是是較大的的。更主主要的是是由于采采用文件件的形式式來(lái)進(jìn)行行數(shù)據(jù)管管理工作作，常常常需要將將一

7、個(gè)完完整的、相互關(guān)關(guān)聯(lián)的數(shù)數(shù)據(jù)集合合，人為為地分割割成若干干相互獨(dú)獨(dú)立的文文件，以以便通過(guò)過(guò)基于文文件系統(tǒng)統(tǒng)的編程程來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)來(lái)對(duì)它它們的管管理操作作。這樣樣做同樣樣會(huì)導(dǎo)致致數(shù)據(jù)的的過(guò)多冗冗余和增增加數(shù)據(jù)據(jù)維護(hù)工工作的復(fù)復(fù)雜性。例如人人事部門(mén)門(mén)、教務(wù)務(wù)部門(mén)和和醫(yī)務(wù)部部門(mén)對(duì)學(xué)學(xué)生數(shù)據(jù)據(jù)信息的的管理，這三個(gè)個(gè)部門(mén)中中有許多多數(shù)據(jù)是是相同的的，如姓姓名、年年齡、性性別等，由于是是各部門(mén)門(mén)均是根根據(jù)自己己的要求求，建立立各自的的數(shù)據(jù)文文件和應(yīng)應(yīng)用程序序，這樣樣不僅造造成了大大量的相相同數(shù)據(jù)據(jù)重復(fù)存存儲(chǔ)，而而且在修修改時(shí)，常常需需要同時(shí)時(shí)修改三三個(gè)文件件中的數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)，如修改改學(xué)生年年齡，此此外若需需要增加

8、加一個(gè)描描述學(xué)生生的數(shù)據(jù)據(jù)項(xiàng)，如如通訊地地址，那那么所有有的應(yīng)用用程序就就必須都都要進(jìn)行行相應(yīng)的的修改。除此之之外，采采用文件件系統(tǒng)來(lái)來(lái)幫助進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)管理工工作，在在數(shù)據(jù)的的安全和和保密等等方面，也難以以采取有有效的措措施加以以控制?！?】數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理階段段 1在不不斷改進(jìn)進(jìn)和完善善文件系系統(tǒng)的過(guò)過(guò)程中，從六十十年代后后期開(kāi)始始，人們們逐步研研究和發(fā)發(fā)展了以以數(shù)據(jù)的的統(tǒng)一管管理和數(shù)數(shù)據(jù)共享享為主要要特征的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)。即在數(shù)數(shù)據(jù)在統(tǒng)統(tǒng)一控制制之下，為盡可可能多的的應(yīng)用和和用戶服服務(wù)，數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中的數(shù)據(jù)據(jù)組織結(jié)結(jié)構(gòu)與數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的應(yīng)用程程序相互互間有較較大的相相對(duì)獨(dú)立立性等。與以往往前數(shù)據(jù)據(jù)

9、管理方方法和技技術(shù)相比比，利用用數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)來(lái)進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)管理理工作具具有以下下三個(gè)顯顯著特點(diǎn)點(diǎn)：（1）從從整體角角度組織織數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)與文文件系統(tǒng)統(tǒng)的最大大差別就就在于前前者在描描述數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)，不不僅僅是是對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)本身進(jìn)進(jìn)行描述述，而且且對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)之間的的相互聯(lián)聯(lián)系也進(jìn)進(jìn)行了描描述。因因此在組組織數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)是從從一個(gè)相相對(duì)較高高的整體體角度進(jìn)進(jìn)行的，而不是是僅僅局局限于個(gè)個(gè)別的數(shù)數(shù)據(jù)管理理應(yīng)用場(chǎng)場(chǎng)合。如如前面提提到的人人事部門(mén)門(mén)、教務(wù)務(wù)部門(mén)和和醫(yī)務(wù)部部門(mén)對(duì)學(xué)學(xué)生數(shù)據(jù)據(jù)的管理理工作，在利用用數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)來(lái)進(jìn)行管管理時(shí)，若從整整體考慮慮，其數(shù)數(shù)據(jù)的組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)如圖11.1所所示。EMBED MS

10、Draw * mergeformat圖1.11 學(xué)生生信息數(shù)數(shù)據(jù)組織織結(jié)構(gòu)采用這種種數(shù)據(jù)組組織不僅僅可以有有效地解解決了文文件系統(tǒng)統(tǒng)的數(shù)據(jù)據(jù)組織中中所存在在的數(shù)據(jù)據(jù)冗余以以及數(shù)據(jù)據(jù)一致性性維護(hù)的的問(wèn)題。更主要要的是它它可以使使人們從從更高的的全局角角度出發(fā)發(fā)，合理理地組織織數(shù)據(jù)，從而有有利于更更大范圍圍內(nèi)的數(shù)數(shù)據(jù)資源源的共享享，提高高信息的的使用效效率。（2）數(shù)數(shù)據(jù)可為為多個(gè)應(yīng)應(yīng)用服務(wù)務(wù)正因?yàn)閿?shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中的數(shù)據(jù)據(jù)是從整整體角度度進(jìn)行組組織的，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中所存存儲(chǔ)的數(shù)數(shù)據(jù)往往往就不僅僅局限于于只為一一二個(gè)應(yīng)應(yīng)用提供供服務(wù)，而是在在更大范范圍內(nèi)為為僅可能能多的應(yīng)應(yīng)用提供供服務(wù)，如圖11.1所所

11、示的一一個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中所所存儲(chǔ)的的數(shù)據(jù)，就至少少可以為為三個(gè)部部門(mén)的應(yīng)應(yīng)用提供供服務(wù)。而實(shí)際際上如圖圖1.11所示的的數(shù)據(jù)組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)僅僅只只是一個(gè)個(gè)學(xué)校數(shù)數(shù)據(jù)管理理數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的一一小部分分。與此此同時(shí)由由于數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)是以多多級(jí)（層層）組織織模式對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行組織織的，各各級(jí)（層層）模式式之間的的映射是是由數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)自己完完成的，這就使使得數(shù)據(jù)據(jù)與程序序之間可可以具有有較高的的物理和和邏輯相相對(duì)獨(dú)立立性。正正是這一一點(diǎn)，給給數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的數(shù)數(shù)據(jù)為多多個(gè)應(yīng)用用提供服服務(wù)奠定定了基礎(chǔ)礎(chǔ)。事實(shí)實(shí)上數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的規(guī)規(guī)模越大大，所能能夠提供供的應(yīng)用用服務(wù)就就可以越越多，也也就越能能體現(xiàn)出出數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)在數(shù)據(jù)

12、據(jù)管理中中的優(yōu)勢(shì)勢(shì)。當(dāng)然然這只是是相對(duì)而而言，隨隨著數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)規(guī)模模的擴(kuò)大大，數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用用系統(tǒng)的的制作和和維護(hù)的的工作也也在迅速速增加。（3）有有一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的管管理軟件件任何數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)都包含含一個(gè)管管理軟件件，即數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的管管理軟件件，通常常又稱(chēng)為為數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)管理系系統(tǒng)，它它負(fù)責(zé)統(tǒng)統(tǒng)一管理理數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)中中所有數(shù)數(shù)據(jù)資源源，是數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)與用用戶應(yīng)用用之間的的接口，通過(guò)它它，用戶戶可以不不必要了了解過(guò)多多的計(jì)算算機(jī)硬件件、軟件件和數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)本身身許多專(zhuān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)識(shí)，更不不用去了了解數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)是如何何完成數(shù)數(shù)據(jù)管理理工作的的具體細(xì)細(xì)節(jié)，如如文件如如何打開(kāi)開(kāi)、關(guān)閉閉、讀、

13、寫(xiě)等等等，就可可以通過(guò)過(guò)編寫(xiě)一一些較為為簡(jiǎn)單數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)應(yīng)用程序序，很方方便地完完成在較較高級(jí)別別邏輯組組織基礎(chǔ)礎(chǔ)上的數(shù)數(shù)據(jù)管理理工作。除此之之外，數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)還負(fù)責(zé)責(zé)完成在在對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行行并發(fā)訪訪問(wèn)時(shí)，保證數(shù)數(shù)據(jù)一致致性的并并發(fā)控制制工作；保證數(shù)數(shù)據(jù)安全全性的訪訪問(wèn)控制制工作；以及在在數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)出出現(xiàn)故障障時(shí)，提提供保證證數(shù)據(jù)一一致性和和完整性性的恢復(fù)復(fù)機(jī)制等等諸多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)本身身的各種種管理控控制工作作。因此此這里也也可以看看出，數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)功能的的強(qiáng)弱及及其各項(xiàng)項(xiàng)性能指指標(biāo)的好好壞，是是衡量數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)質(zhì)量量的一個(gè)個(gè)極其重重要的因因素。利用數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)

14、管理理工作，不僅可可以保證證數(shù)據(jù)的的物理組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)和存儲(chǔ)儲(chǔ)設(shè)備與與數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用程程序之間間保持相相互獨(dú)立立性；同同時(shí)也可可以保證證數(shù)據(jù)的的邏輯組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)與數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用用程序之之間保持持最大可可能的相相互獨(dú)立立性，即即當(dāng)數(shù)據(jù)據(jù)的邏輯輯組織結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生生變化時(shí)時(shí)，數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用用程序的的變動(dòng)被被限制在在最小的的范圍內(nèi)內(nèi)。由此此可大大大地減少少數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用程程序的開(kāi)開(kāi)發(fā)與維維護(hù)的工工作量。在數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)管理階階段，根根據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)本身所所支持的的數(shù)據(jù)模模型的特特點(diǎn)及所所采用的的相應(yīng)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)技術(shù)術(shù)，可以以認(rèn)為數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理到目目前為止止已發(fā)展展經(jīng)歷了了三代，即層次次網(wǎng)狀模模型代、關(guān)系模模型代和和

15、面向?qū)?duì)象模型型代。（1）層層次網(wǎng)狀狀模型代代:流行于于六十至至七十年年代，在在這一代代中的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)所支支持的數(shù)數(shù)據(jù)模型型均是層層次模型型或網(wǎng)狀狀模型。世界上上第一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)是是于19964年年由美國(guó)國(guó)通用電電氣公司司開(kāi)發(fā)成成功的IIDS（Inttegrrateed DDataa Sttoree），它它就是基基于網(wǎng)狀狀模型的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)。IBMM公司于于六十年年代末推推出了第第一個(gè)商商品化的的層次數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)IMMS（Infformmatiion Mannageemennt SSyteem）,它們的的出現(xiàn)與與應(yīng)用為為數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)技術(shù)的的發(fā)展奠奠定了基基礎(chǔ)。（2）關(guān)關(guān)系模型型代:流行

16、于于七十至至八十年年代，在在這一代代中的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)所支支持的數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)數(shù)據(jù)模型型均是關(guān)關(guān)系模型型。以關(guān)關(guān)系（表表）形式式組織數(shù)數(shù)據(jù)。119700年Coddd提出出了關(guān)系系數(shù)據(jù)模模型，由由于其具具有嚴(yán)格格的數(shù)學(xué)學(xué)基礎(chǔ)，抽象級(jí)級(jí)別較高高，且簡(jiǎn)簡(jiǎn)單清晰晰，便于于理解應(yīng)應(yīng)用。到到了七十十年代末末，出現(xiàn)現(xiàn)了不少少關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)，其其中具有有代表性性應(yīng)首推推IBMM公司推推出的SSQL/DS和和DB22兩個(gè)商商品化關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)。進(jìn)行行八十年年代以后后，關(guān)系系數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)已已成為數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)發(fā)展展的主流流，幾乎乎所有新新推出的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)品都是是關(guān)系型型的，它它們中不不僅有用用于大型

17、型機(jī)和小小型機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)產(chǎn)品，而而且有可可用于微微機(jī)的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)產(chǎn)品。市市場(chǎng)上開(kāi)開(kāi)始出現(xiàn)現(xiàn)關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的系列產(chǎn)產(chǎn)品，這這其中發(fā)發(fā)行量較較大且在在我國(guó)用用得較多多的有OOraccle、Sybbasee、Syssbasse、Infformmix、FoxxProo等。隨隨著微機(jī)機(jī)和計(jì)算算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的廣泛泛普及和和應(yīng)用，分布式式數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)在在八十年年代后期期，開(kāi)始始得到很很大發(fā)展展。其理理論和技技術(shù)日趨趨成熟。目前幾幾乎所有有分布式式數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)均均是關(guān)系系型的，而且?guī)讕缀跛杏兄饕P(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)均已被被擴(kuò)充為為分布式式數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)。（3）面面向?qū)ο笙蟠?開(kāi)始九九十年代代，在這這一代中中的數(shù)據(jù)

18、據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)支持面面向?qū)ο笙蟮臄?shù)據(jù)據(jù)模型。它是數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)技技術(shù)與面面向?qū)ο笙蟪绦蛟O(shè)設(shè)計(jì)方法法相結(jié)合合的產(chǎn)物物。作為為新一代代數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)，現(xiàn)在已已有了一一些商品品化系統(tǒng)統(tǒng)。但其其具體應(yīng)應(yīng)用尚不不多。1.2 數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)本節(jié)主要要介紹有有關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)構(gòu)和數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)組織的的一些基基本知識(shí)識(shí)和概念念，使讀讀者對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的內(nèi)內(nèi)涵有一一個(gè)較為為清楚的的認(rèn)識(shí)。1.2.1數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)概念由于數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)是一個(gè)個(gè)由許多多基本概概念、技技術(shù)方法法和其應(yīng)應(yīng)用對(duì)象象所組成成的復(fù)雜雜的有機(jī)機(jī)整體。很難用用一兩句句話將其其描述清清楚。但但為了使使讀者對(duì)對(duì)它有一一個(gè)總體體的了解解，首先先這里我我們?cè)囍o出

19、一一個(gè)關(guān)于于數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的定義，即數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)中的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)是是一個(gè)已已被規(guī)格格化和結(jié)結(jié)構(gòu)化且且相互關(guān)關(guān)聯(lián)的數(shù)數(shù)據(jù)集合合，這些些數(shù)據(jù)中中不存在在有害的的或無(wú)意意義的冗冗余；數(shù)數(shù)據(jù)的組組織與存存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)與使用用這些數(shù)數(shù)據(jù)的程程序相互互獨(dú)立；數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的數(shù)數(shù)據(jù)可同同時(shí)為多多個(gè)應(yīng)用用服務(wù)；數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的數(shù)數(shù)據(jù)定義義、輸入入、修改改和檢索索等所有有操作均均是按一一種公用用的且可可控的方方式進(jìn)行行。根據(jù)據(jù)這一數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)定定義以及及實(shí)際應(yīng)應(yīng)用的具具體數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的情況況，我們們可以認(rèn)認(rèn)為一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)實(shí)際上是是由三部部分內(nèi)容容組成，它們是是數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)、多種種應(yīng)用和和數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)管理系系統(tǒng)。這這三部分分之間

20、的的相互關(guān)關(guān)系如圖圖1.22所示。（1)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)：相互關(guān)關(guān)聯(lián)的且且具有最最小冗余余的數(shù)據(jù)據(jù)在其中中按照一一定物理理組織結(jié)結(jié)構(gòu)存放放，并且且從用戶戶和數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)管理理系統(tǒng)角角度來(lái)看看，這些些數(shù)據(jù)又又是按一一定邏輯輯結(jié)構(gòu)組組織的。這種物物理組織織結(jié)構(gòu)和和邏輯組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)在最大大程度上上與用戶戶所編制制的應(yīng)用用程序相相互獨(dú)立立。(2)多多種應(yīng)用用：數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中的的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)管理理系統(tǒng)的的控制與與管理之之下，可可以同時(shí)時(shí)為多種種不同內(nèi)內(nèi)容的應(yīng)應(yīng)用提供供服務(wù)，即可以以為多個(gè)個(gè)不同目目的用戶戶服務(wù)，各用戶戶所操作作使用的的數(shù)據(jù)可可以是相相互交叉叉的。用用戶的操操作方式式既可以以按以數(shù)數(shù)據(jù)輸入入/輸出和和

21、數(shù)據(jù)維維護(hù)為主主的數(shù)據(jù)據(jù)流量較較大的批批處理方方式進(jìn)行行；也可可以按以以查詢?yōu)闉橹鞯臄?shù)數(shù)據(jù)流量量較小的的聯(lián)機(jī)處處理方式式進(jìn)行，必要時(shí)時(shí)還可以以通過(guò)編編程來(lái)完完成對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)的的各種操操作。(3)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)：它一一方面負(fù)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中的數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行管管理和維維護(hù)；一一方面為為用戶操操作數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中的的數(shù)據(jù)提提供一種種公用的的操作方方法，接接收用戶戶的操作作命令，幫助完完成有關(guān)關(guān)的對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的操作并并保障數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的安全。根據(jù)對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的定義以以及數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)基本組組成及作作用的描描述，我我們認(rèn)為為一個(gè)的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)該具有有的以下下五個(gè)基基本特點(diǎn)點(diǎn)：【1】由由于數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)

22、系統(tǒng)統(tǒng)是從整整體角度度考慮數(shù)數(shù)據(jù)的組組織，因因此它必必須有能能力描述述能夠反反映客觀觀事物及及其相互互聯(lián)系的的復(fù)雜數(shù)數(shù)據(jù)模型型，使用用它能夠夠?qū)?shù)據(jù)據(jù)本身及及相互間間的各種種關(guān)系進(jìn)進(jìn)行充分分描述，這也是是人們?yōu)闉槭裁匆捎脭?shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)來(lái)進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)管理的的主要原原因之一一。目前前數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)共共提供了了四種數(shù)數(shù)據(jù)模型型，它們們是層次次數(shù)據(jù)模模型、網(wǎng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)據(jù)模型、關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)模型型和對(duì)象象數(shù)據(jù)模模型，一一種類(lèi)型型數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)通通常只提提供上述述其中一一種數(shù)據(jù)據(jù)模型描描述方法法，即只只支持其其中一種種數(shù)據(jù)模模型的數(shù)數(shù)據(jù)邏輯輯組織結(jié)結(jié)構(gòu)。圖1.22 數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)組成【2】數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)的的獨(dú)

23、立性性。為了了說(shuō)明這這一點(diǎn)，首先我我們介紹紹兩個(gè)概概念，（1）數(shù)據(jù)據(jù)在物理理存儲(chǔ)設(shè)設(shè)備上的的組織結(jié)結(jié)構(gòu)被稱(chēng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)據(jù)的物理理組織；（2）數(shù)據(jù)據(jù)在用戶戶或應(yīng)用用程序面面前所表表現(xiàn)出的的組織結(jié)結(jié)構(gòu)被稱(chēng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)據(jù)的邏輯輯組織；一種數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯組織織，可以以采用不不同的物物理組織織來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，物理理組織的的好壞影影響著系系統(tǒng)的性性能和效效率。在在運(yùn)行階階段中，由于性性能的要要求或存存儲(chǔ)設(shè)備備的改變變，從而而引起數(shù)數(shù)據(jù)物理理組織的的改變，這種改改變稱(chēng)為為數(shù)據(jù)的的再組織織。用戶戶在編制制應(yīng)用程程序時(shí)，則是根根據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)的邏輯輯組織對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行操作作的。因因此數(shù)據(jù)據(jù)物理組組織的變變化，不不會(huì)影響響數(shù)據(jù)的的邏

24、輯組組織，因因而也就就不會(huì)影影響已有有的應(yīng)用用程序，這種情情況就被被稱(chēng)為數(shù)數(shù)據(jù)的物物理獨(dú)立立性；而而數(shù)據(jù)的的邏輯獨(dú)獨(dú)立性是是指當(dāng)數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯組織織發(fā)生變變化時(shí)，如數(shù)據(jù)據(jù)模型中中增加了了新的記記錄類(lèi)型型，某一一記錄類(lèi)類(lèi)型中增增加了新新的數(shù)據(jù)據(jù)項(xiàng)等，原有應(yīng)應(yīng)用程序序的執(zhí)行行不受影影響或影影響最小小。數(shù)據(jù)據(jù)的獨(dú)立立性，包包括物理理和邏輯輯的獨(dú)立立性，都都是由數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行維維護(hù)的。【3】數(shù)數(shù)據(jù)共享享，由于于數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)是從整整體的角角度對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行行組織的的，并在在保證數(shù)數(shù)據(jù)一致致性的情情形之下下，使數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中的數(shù)據(jù)據(jù)為盡可可能多的的用戶提提供應(yīng)用用服務(wù)。這些用用戶所使使用的數(shù)數(shù)據(jù)可以以是

25、交叉叉的，即即數(shù)據(jù)可可以共享享。如果果數(shù)據(jù)不不能共享享，數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中則則必然會(huì)會(huì)出現(xiàn)大大量的冗冗余數(shù)據(jù)據(jù)，這樣樣不僅造造成存儲(chǔ)儲(chǔ)空間的的浪費(fèi)，更主要要的是由由此可能能帶來(lái)數(shù)數(shù)據(jù)不一一致的隱隱患。【4】數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的安安全可靠靠與完整整，一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的可靠性性體現(xiàn)在在它的軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行故故障率很很小以及及在數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)由于各各種意外外而出現(xiàn)現(xiàn)故障時(shí)時(shí)，數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中的的數(shù)據(jù)的的損失最最??；安安全性是是指數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)其所所存儲(chǔ)的的數(shù)據(jù)的的保護(hù)能能力，能能夠有效效地防止止數(shù)據(jù)有有意無(wú)意意地泄露露或篡改改，控制制數(shù)據(jù)的的授權(quán)訪訪問(wèn)等。而數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的完整整性則是是指在多多用戶操操作數(shù)據(jù)據(jù)

26、情況下下，數(shù)據(jù)據(jù)能夠保保持一致致性。這這些特性性可以從從以下幾幾個(gè)方面面進(jìn)行說(shuō)說(shuō)明:1安安全性控控制安全性控控制主要要指的是是數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的保密密性。并并不是每每個(gè)用戶戶都能夠夠存取數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中所有數(shù)數(shù)據(jù)的，負(fù)責(zé)人人和全體體工作人人員允許許掌握的的數(shù)據(jù)范范圍顯然然是有區(qū)區(qū)別的，數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)把把各用戶戶存取數(shù)數(shù)據(jù)的權(quán)權(quán)利分成成若干等等級(jí)，如如教學(xué)人人員作為為一個(gè)用用戶可以以登錄學(xué)學(xué)生的成成績(jī)，而而學(xué)生作作為一個(gè)個(gè)用戶則則僅可以以查閱成成績(jī)而無(wú)無(wú)法對(duì)它它進(jìn)行修修改或刪刪除。通通過(guò)對(duì)各各個(gè)用戶戶授于不不同的使使用權(quán)限限，以確確保數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)免遭遭損害和和被非法法使用，通常是是通過(guò)采采用口令令密碼以以及數(shù)據(jù)據(jù)

27、庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)問(wèn)授權(quán)等等方法對(duì)對(duì)使用者者操作數(shù)數(shù)據(jù)的合合法權(quán)進(jìn)進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)，以實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)安安全性的的保護(hù)控控制。2完完整性控控制所謂完整整性包括括數(shù)據(jù)的的正確性性、有效效性和相相容性。正確的的數(shù)據(jù)不不一定是是有效的的。如若若用兩位位阿拉伯伯?dāng)?shù)字來(lái)來(lái)表示月月份，在在輸入114來(lái)代代表月份份時(shí)顯然然是無(wú)效效的。數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)應(yīng)提提供盡可可能多的的檢驗(yàn)措措施，以以確保數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中的數(shù)據(jù)據(jù)滿足用用戶所要要求的各各種約束束要求。3并并發(fā)控制制在多用戶戶操作使使用數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的情況況下，不不同用戶戶并行地地操作數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)就就可能引引起對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的干擾，從而使使得數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中的的數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)生不一一

28、致的問(wèn)問(wèn)題。如如當(dāng)甲用用戶從數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中預(yù)定了了僅剩的的一張機(jī)機(jī)票之后后，若在在數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)尚來(lái)不不及將剩剩余的機(jī)機(jī)票數(shù)改改為零時(shí)時(shí)，乙用用戶又請(qǐng)請(qǐng)求訂票票時(shí)怎么么辦？顯顯然對(duì)這這種并發(fā)發(fā)的操作作要采取取某種控控制措施施，最常常用的方方法是封封鎖技術(shù)術(shù)，以排排除和避避免這種種錯(cuò)誤的的發(fā)生，保證數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)的的操作能能夠正確確完成執(zhí)執(zhí)行。4故故障的發(fā)發(fā)現(xiàn)與恢恢復(fù)由于數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)在運(yùn)行行過(guò)程中中很難保保證不產(chǎn)產(chǎn)生故障障、出現(xiàn)現(xiàn)意義或或受到破破壞，而而且往往往這些情情況的發(fā)發(fā)生的時(shí)時(shí)間都是是隨機(jī)的的，如斷斷電、用用戶誤操操作等，而重建建一個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)往往往要花花費(fèi)很大大的精力力和代價(jià)價(jià)，有時(shí)時(shí)甚至是

29、是不可能能的，因因此數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)提供供應(yīng)急保保護(hù)設(shè)施施，一旦旦系統(tǒng)的的軟硬件件發(fā)生故故障或用用戶誤操操作導(dǎo)致致系統(tǒng)異異常時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)能夠以以盡量小小的代價(jià)價(jià)，盡快快地恢復(fù)復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的內(nèi)容容和系統(tǒng)統(tǒng)的正常常運(yùn)行?！?】良良好的人人機(jī)接口口與性能能，任何何數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)最最終都是是要和用用戶打交交道，系系統(tǒng)所具具有的各各種功能能最終都都需要由由用戶來(lái)來(lái)進(jìn)行操操作使用用。簡(jiǎn)單單易學(xué)、操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)便和用用戶界面面友好是是任何一一個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)所必須須的。此此外系統(tǒng)統(tǒng)的響應(yīng)應(yīng)速度，單位時(shí)時(shí)間內(nèi)數(shù)數(shù)據(jù)的吞吞吐量也也是衡量量數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)性能重重要指標(biāo)標(biāo)。1.2.2數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)構(gòu)在上一小小節(jié)，我我們介紹紹了數(shù)據(jù)據(jù)

30、庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)所涉及及的三個(gè)個(gè)基本成成分以及及數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)所所應(yīng)具有有的五個(gè)個(gè)特點(diǎn)，在這一一小節(jié)中中，我們們將略為為詳盡地地介紹數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的主主要組成成之一，數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的有關(guān)關(guān)知識(shí)。在數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)技術(shù)術(shù)中，為為了提高高數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中數(shù)據(jù)據(jù)的邏輯輯獨(dú)立性性和物理理獨(dú)立性性，采用用了分級(jí)級(jí)（層）方法，將數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)的組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)劃分成成多個(gè)級(jí)級(jí)（層）。根據(jù)據(jù)美國(guó)國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSSI）所所提出的的報(bào)告，數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的數(shù)據(jù)據(jù)組織結(jié)結(jié)構(gòu)可以以分為三三個(gè)相互互關(guān)聯(lián)的的層次，它們分分別是概概念層數(shù)數(shù)據(jù)模式式、用戶戶層數(shù)據(jù)據(jù)模式和和物理層層數(shù)據(jù)模模式。【1】概概念層數(shù)數(shù)據(jù)模式式，又稱(chēng)稱(chēng)為模式式，它是是對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中

31、數(shù)數(shù)據(jù)整體體邏輯結(jié)結(jié)構(gòu)的描描述，它它是對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中所有數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄類(lèi)類(lèi)型以及及各記錄錄類(lèi)型之之間的相相互關(guān)系系的描述述。這里里需要說(shuō)說(shuō)明的是是，這種種描述僅僅僅是一一種邏輯輯組織結(jié)結(jié)構(gòu)的描描述，是是面向用用戶需要要而提出出的。而而非是真真正的數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)儲(chǔ)組織結(jié)結(jié)構(gòu)。提提供這一一層次的的數(shù)據(jù)模模式描述述，主要要是為了了數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)者，在對(duì)與與應(yīng)用有有關(guān)的所所有用戶戶的需求求進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)一綜合合考慮之之后提出出的，它它能夠從從總體上上，將這這些需求求所涉及及到的數(shù)數(shù)據(jù)及其其它們間間的相互互聯(lián)系，有機(jī)地地結(jié)合成成為一個(gè)個(gè)邏輯整整體。概概念層數(shù)數(shù)據(jù)模式式的設(shè)計(jì)計(jì)是數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)計(jì)的最基基本

32、也是是最重要要的任務(wù)務(wù)?！?】用用戶層數(shù)數(shù)據(jù)模式式，又稱(chēng)稱(chēng)為外模模式或子子模式，它是對(duì)對(duì)以用戶戶為對(duì)象象使用數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)所所涉及到到的所有有數(shù)據(jù)局局部邏輯輯結(jié)構(gòu)的的描述。它是模模式一個(gè)個(gè)子集或或者是一一個(gè)映射射，一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)只有一一個(gè)模式式，但通通常都對(duì)對(duì)應(yīng)著多多個(gè)子模模式。子子模式所所包含的的數(shù)據(jù)之之間容許許有重疊疊，也容容許多個(gè)個(gè)用戶共共用同一一個(gè)子模模式。提提供這一一層次的的數(shù)據(jù)模模式描述述，有以以下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：1用用戶只要要按照描描述自己己所使用用數(shù)據(jù)的的子模式式編寫(xiě)應(yīng)應(yīng)用程序序或輸入入操作命命令，就就可以完完成滿足足自己要要求的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)操操縱工作作。而無(wú)無(wú)需了解解整體數(shù)數(shù)據(jù)模式式或數(shù)據(jù)據(jù)的

33、存儲(chǔ)儲(chǔ)組織結(jié)結(jié)構(gòu)，從從而是用用戶接口口變得簡(jiǎn)簡(jiǎn)單。2保保證了數(shù)數(shù)據(jù)獨(dú)立立性。由由于用戶戶的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用用編程僅僅僅是依依據(jù)子模模式的數(shù)數(shù)據(jù)邏輯輯結(jié)構(gòu)的的描述，而子模模式一般般都是模模式的一一個(gè)真子子集，因因此若因因需要而而對(duì)模式式所描述述的數(shù)據(jù)據(jù)邏輯結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行行部分修修改或擴(kuò)擴(kuò)充時(shí)，如增加加新的數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)或或者增加加新的記記錄類(lèi)型型等，只只要不影影響子模模式從模模式中的的原有的的映射關(guān)關(guān)系，那那么用戶戶依據(jù)子子模式所所開(kāi)發(fā)的的應(yīng)用程程序，則則就不受受模式變變動(dòng)的任任何影響響。所以以提供模模式與子子模式這這兩層數(shù)數(shù)據(jù)邏輯輯結(jié)構(gòu)的的描述，就可以以較好地地保證數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯獨(dú)立立性。3數(shù)數(shù)據(jù)能夠夠被較

34、好好地共享享。由于于同一模模式可以以產(chǎn)生許許多不同同的子模模式，這這些子模模式所描描述的數(shù)數(shù)據(jù)可以以來(lái)源于于模式所所描述的的全局?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)邏輯輯結(jié)構(gòu)中中各種數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)或或記錄類(lèi)類(lèi)型，因因此這樣樣做，這這樣就可可以很方方便地實(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)的共享享，也就就大大減減少了數(shù)數(shù)據(jù)可能能存在的的冗余，從而有有利于保保證數(shù)據(jù)據(jù)的一致致性、完完整性和和正確性性。4有有利于保保證數(shù)據(jù)據(jù)的安全全和保密密。由于于用戶是是通過(guò)其其相應(yīng)的的應(yīng)用程程序?qū)?shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行操作作，因此此他只能能操作其其子模式式所描述述范圍內(nèi)內(nèi)的數(shù)據(jù)據(jù)，而無(wú)無(wú)法接觸觸到其它它用戶及及其子模模式所描描述的數(shù)數(shù)據(jù)，由由此就可可以保證證數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的數(shù)

35、數(shù)據(jù)具有有較好的的安全性性?！?】物物理層數(shù)數(shù)據(jù)模式式，又稱(chēng)稱(chēng)為內(nèi)模模式或物物理模式式。它是是對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中所所有數(shù)據(jù)據(jù)在物理理設(shè)備上上實(shí)際存存儲(chǔ)的組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)的描述述。數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)據(jù)根據(jù)這這一層數(shù)數(shù)據(jù)模式式的描述述，被存存放到若若干按各各種組織織方式建建立起來(lái)來(lái)的物理理文件中中，對(duì)這這些物理理文件的的所有存存取訪問(wèn)問(wèn)的控制制都是由由數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)管理系系統(tǒng)統(tǒng)一一控制的的。管理理系統(tǒng)負(fù)負(fù)責(zé)完成成從概念念層數(shù)據(jù)據(jù)模式到到物理層層數(shù)據(jù)模模式之間間的數(shù)據(jù)據(jù)映射，這樣由由于所有有的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用用程序或或服務(wù)所所涉及到到數(shù)據(jù)又又都是根根據(jù)模式式的數(shù)據(jù)據(jù)描述得得到的，因此當(dāng)當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)數(shù)據(jù)的的物理組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)發(fā)生變

36、變化時(shí)，概念層層數(shù)據(jù)模模式描述述通常無(wú)無(wú)需修改改，同樣樣也就保保證了與與模式相相關(guān)聯(lián)的的子模式式和用戶戶應(yīng)用程程序也無(wú)無(wú)需修改改，從而而使得數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)中數(shù)數(shù)據(jù)也具具有的物物理獨(dú)立立性。圖1.33 數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)構(gòu)各模式式間關(guān)系系由于一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)是采用用上述的的三個(gè)層層結(jié)構(gòu)方方式對(duì)其其中的數(shù)數(shù)據(jù)組織織進(jìn)行描描述的，從而較較好地保保證了數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯獨(dú)立立性和物物理獨(dú)立立性，方方便了用用戶對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)的的操作使使用，減減少了數(shù)數(shù)據(jù)冗余余。這三三層模式式之間的的相互關(guān)關(guān)系如圖圖1.33所示。由于數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)，實(shí)際上上是按照照物理層層數(shù)據(jù)模模式進(jìn)行行存儲(chǔ)的的，而概概念層數(shù)數(shù)據(jù)模式式和用戶

37、戶層數(shù)據(jù)據(jù)模式都都只是對(duì)對(duì)物理層層數(shù)據(jù)模模式描述述的數(shù)據(jù)據(jù)的一種種逐級(jí)（層）地地邏輯抽抽象，用用戶在對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)進(jìn)行操操作時(shí)，都必須須通過(guò)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)，來(lái)完完成從用用戶層數(shù)數(shù)據(jù)模式式到概念念層數(shù)據(jù)據(jù)模式之之間、概概念層數(shù)數(shù)據(jù)模式式到物理理層數(shù)據(jù)據(jù)模式之之間這兩兩種映射射，當(dāng)然然這兩種種映射是是由管理理系統(tǒng)自自動(dòng)完成成的，對(duì)對(duì)用戶是是透明的的。目前實(shí)際際應(yīng)用的的中高檔檔數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)基本上上是按照照上述三三層模式式標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)描述述數(shù)據(jù)組組織的。也有一一些中低低檔數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)，為了了方便一一般用戶戶的操作作使用，對(duì)上述述三層模模式標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)進(jìn)行了了一些簡(jiǎn)簡(jiǎn)化，它它們往往往采用

38、一一層或二二層模式式來(lái)描述述數(shù)據(jù)組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)，通常常都略去去了物理理層的數(shù)數(shù)據(jù)模式式描述。1.2.3數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的核核心是數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)（DaataBBasee Maanaggemeent Sysstemm，簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)DBMMS），在它的的控制和和幫助下下，用戶戶可以建建立、使使用、修修改和維維護(hù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)。數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)是建立立在操作作系統(tǒng)之之上的應(yīng)應(yīng)用軟件件平臺(tái)。它一般般具有以以下三個(gè)個(gè)主要功功能：（1）提提供操作作數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的用戶戶高級(jí)接接口。具具體講就就是（AA）提供供數(shù)據(jù)描描述語(yǔ)言言，供用用戶對(duì)整整個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中的的數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行各種種邏輯和和物理組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)描述

39、，而這些些組織結(jié)結(jié)構(gòu)的具具體實(shí)現(xiàn)現(xiàn)細(xì)節(jié)，則由DDBMSS完成，用戶不不必關(guān)心心。（BB）提供供數(shù)據(jù)操操縱語(yǔ)言言，供用用戶對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)按按照其定定義邏輯輯組織結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行行各種操操作，如如插入、刪除、修改和和查詢等等，這些些操作的的的具體體實(shí)現(xiàn)細(xì)細(xì)節(jié)，則則也由DDBMSS完成，用戶不不必關(guān)心心。（CC）同時(shí)時(shí)還可能能提供其其它工具具，如用用戶界面面生成工工具、報(bào)報(bào)表生成成工具等等，幫助助用戶更更加容易易地對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的操縱進(jìn)進(jìn)行編程程。（2）管管理數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)。它它主要包包括以下下功能：（A）控制制整個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)行；（B）控制制用戶對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的并發(fā)發(fā)性操作作；（CC）執(zhí)行行對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)

40、中數(shù)數(shù)據(jù)的安安全、保保密、有有效性和和完整性性檢驗(yàn)；（D）實(shí)施施對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)的檢檢索、插插入、刪刪除、修修改等操操作。（E）維護(hù)護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)數(shù)據(jù)組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)的完整整和一致致。（3）維維護(hù)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)，主主要包括括：（AA）初始始化時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)數(shù)據(jù)的裝裝入；（B）運(yùn)行行時(shí)記錄錄下與用用戶、操操作、系系統(tǒng)狀態(tài)態(tài)和結(jié)果果等信息息的工作作日志；（C）監(jiān)視視數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)性能；在性能能變壞時(shí)時(shí)，重新新組織數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；（D）在數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的硬硬件或軟軟件發(fā)生生故障后后，對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中受破壞壞的數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行恢恢復(fù)。這一小節(jié)節(jié)，將略略為詳盡盡地介紹紹與數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)管理理軟件有有關(guān)的一一些基本本情況。（一）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)語(yǔ)

41、言言數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)語(yǔ)言言是用戶戶與數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行交交互操作作的主要要工具，是連接接用戶與與數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的橋梁。數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)語(yǔ)言功功能的強(qiáng)強(qiáng)弱直接接影響到到用戶使使用數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的方便便程度。數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)語(yǔ)語(yǔ)言通常常包括數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)數(shù)據(jù)描述述語(yǔ)言DDDL（Datta DDesccripptioon LLangguagge）和和數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)數(shù)據(jù)操操作語(yǔ)言言DMLL（Datta MManiipullatiion Lannguaage）這兩種種語(yǔ)言。數(shù)據(jù)描描述語(yǔ)言言用于描描述數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中各各種模式式的定義義；而數(shù)數(shù)據(jù)操作作語(yǔ)言則則是用于于描述對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中數(shù)據(jù)據(jù)所要進(jìn)進(jìn)行的各各種操作作。這里里我們將將概述這

42、這兩種語(yǔ)語(yǔ)言一些些基本功功能?！?】數(shù)數(shù)據(jù)描述述語(yǔ)言數(shù)據(jù)描述述語(yǔ)言是是建立和和使用數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的重要工工具，它它是用于于描述數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)各各層數(shù)據(jù)據(jù)模式描描述的語(yǔ)語(yǔ)言。數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)將對(duì)用用戶用該該語(yǔ)言所所描述的的各層數(shù)數(shù)據(jù)模式式，進(jìn)行行編譯，產(chǎn)生可可供數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)操作時(shí)時(shí)所使用用的目標(biāo)標(biāo)模式。對(duì)應(yīng)著著數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的模式式、子模模式和內(nèi)內(nèi)模式，數(shù)據(jù)描描述語(yǔ)言言又可分分為模式式描述語(yǔ)語(yǔ)言、子子模式描描述語(yǔ)言言和內(nèi)模模式描述述語(yǔ)言。它們各各自的功功能如下下：（1）模模式描述述語(yǔ)言，它是用用來(lái)描述述數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)概念層層數(shù)據(jù)模模式的，即用于于描述數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中所有數(shù)數(shù)據(jù)以及及它們間間相互關(guān)關(guān)系的特特性。用用模

43、式描描述語(yǔ)言言寫(xiě)出的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)全體數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯組織織結(jié)構(gòu)的的全部語(yǔ)語(yǔ)句的集集合，通通常就被被稱(chēng)為一一個(gè)模式式，一個(gè)個(gè)模式的的主要內(nèi)內(nèi)容有：給數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)總體體數(shù)據(jù)的的邏輯組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)，即模模式取名名描述模模式中每每個(gè)記錄錄類(lèi)型名名稱(chēng)，以以及其中中各數(shù)據(jù)據(jù)項(xiàng)的名名稱(chēng)、數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型型（如字字符型、數(shù)字型型等）和和數(shù)據(jù)長(zhǎng)長(zhǎng)度等。描述模模式中各各記錄類(lèi)類(lèi)型之間間的相互互聯(lián)系，如果存存在有相相互聯(lián)系系的話。一個(gè)模式式僅僅是是對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)概念念層邏輯輯數(shù)據(jù)組組織結(jié)構(gòu)構(gòu)的一個(gè)個(gè)描述，并非是是概念層層邏輯數(shù)數(shù)據(jù)本身身。與其其它程序序語(yǔ)言一一樣，模模式描述述語(yǔ)言也也有自己己的一套套清晰而而又嚴(yán)格格的語(yǔ)句句和語(yǔ)法法規(guī)則

44、。對(duì)應(yīng)不不同類(lèi)型型的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)，如層層次數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)和網(wǎng)狀狀數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)，它們的的模式描描述語(yǔ)言言也有很很大差別別，即使使是同一一類(lèi)型數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)，如如關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)，不不同軟件件商推出出的系統(tǒng)統(tǒng)，其模模式描述述語(yǔ)言也也不盡相相同。但但有一點(diǎn)點(diǎn)是一致致的，這這就是它它們都必必須是可可對(duì)上面面所說(shuō)明明的，描描述一個(gè)個(gè)模式所所需要包包括的三三個(gè)基本本方面進(jìn)進(jìn)行定義義說(shuō)明。（2）子子模式描描述語(yǔ)言言，它是是用來(lái)描描述數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)用戶戶層數(shù)據(jù)據(jù)模式的的，即用用于描述述用戶所所使用的的數(shù)據(jù)的的邏輯數(shù)數(shù)據(jù)組織織結(jié)構(gòu)的的定義。用子模模式描述述語(yǔ)言寫(xiě)寫(xiě)出的用用戶局部部數(shù)據(jù)邏邏輯組織織結(jié)構(gòu)的的全部語(yǔ)語(yǔ)句

45、的集集合，通通常就被被稱(chēng)為一一個(gè)子模模式，一一個(gè)子模模式的主主要內(nèi)容容有：給用戶戶使用數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)所所涉及到到局部數(shù)數(shù)據(jù)的邏邏輯組織織結(jié)構(gòu)，即子模模式取名名描述子子模式中中所包含含的每個(gè)個(gè)記錄類(lèi)類(lèi)型及其其中的各各數(shù)據(jù)項(xiàng)項(xiàng)，這些些記錄類(lèi)類(lèi)型的名名稱(chēng)以及及各數(shù)據(jù)據(jù)項(xiàng)的名名稱(chēng)和長(zhǎng)長(zhǎng)度，可可以與模模式中的的定義有有所不同同，但這這里主要要是描述述子模式式中的記記錄類(lèi)型型及其數(shù)數(shù)據(jù)項(xiàng)與與模式中中記錄類(lèi)類(lèi)型及其其數(shù)據(jù)項(xiàng)項(xiàng)之間的的對(duì)應(yīng)映映射關(guān)系系，子模模式中所所描述的的記錄及及其中的的數(shù)據(jù)項(xiàng)項(xiàng)必須是是已在模模式中定定義過(guò)的的。描述子子模式中中各記錄錄類(lèi)型之之間的相相互聯(lián)系系。這里里同樣是是描述子子模式中中的記錄

46、錄間相互互聯(lián)系與與模式中中記錄間間相互聯(lián)聯(lián)系之間間的對(duì)應(yīng)應(yīng)映射關(guān)關(guān)系。子子模式中中所描述述的記錄錄間相互互聯(lián)系必必須是已已在模式式中定義義過(guò)的。與模式描描述語(yǔ)言言不同，子模式式描述語(yǔ)語(yǔ)言有時(shí)時(shí)與編寫(xiě)寫(xiě)應(yīng)用程程序所采采用的其其它程序序設(shè)計(jì)語(yǔ)語(yǔ)言相關(guān)關(guān)，因此此根據(jù)子子模式描描述語(yǔ)言言所適用用的編寫(xiě)寫(xiě)應(yīng)用程程序語(yǔ)言言，子模模式描述述語(yǔ)言也也可分為為COBBOL子子模式描描述語(yǔ)言言、FOORTRRAN子子模式描描述語(yǔ)言言和C子模式式描述語(yǔ)語(yǔ)言等。（3）內(nèi)內(nèi)模式描描述語(yǔ)言言，它是是用來(lái)描描述數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)在物物理存貯貯介質(zhì)上上的組織織結(jié)構(gòu)和和存放方方式等,它與數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)所運(yùn)運(yùn)行的硬硬件環(huán)境境特性相

47、相關(guān)。例例如，系系統(tǒng)建立立了哪些些物理文文件？文文件的存存貯設(shè)備備是什么么？文件件是以什什么樣的的組織方方式等等等，這些些都是由由內(nèi)模式式描述語(yǔ)語(yǔ)言來(lái)負(fù)負(fù)責(zé)描述述的。上述內(nèi)容容僅僅是是關(guān)于數(shù)數(shù)據(jù)描述述語(yǔ)言中中一些最最基本的的部分。通常各各軟件商商生產(chǎn)出出的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)，往往往都要根根據(jù)自己己的具體體實(shí)現(xiàn)情情況，提提供出相相應(yīng)的一一整套數(shù)數(shù)據(jù)描述述語(yǔ)言的的規(guī)范，其中也也有一些些數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)上述述的數(shù)據(jù)據(jù)描述語(yǔ)語(yǔ)言的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行行了一些些簡(jiǎn)化，只給出出一種或或二種描描述語(yǔ)言言定義，或干脆脆將數(shù)據(jù)據(jù)描述語(yǔ)語(yǔ)言與數(shù)數(shù)據(jù)操作作語(yǔ)言歸歸并到了了一起，以方便便用戶使使用。如如FoxxProo數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)

48、，以及目目前比較較流行的的基于SSQL的的多種數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)?！?】數(shù)數(shù)據(jù)操作作語(yǔ)言數(shù)據(jù)操縱縱語(yǔ)言是是用戶操操縱數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)的工工具，用用戶借助助它來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)從數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中檢索數(shù)數(shù)據(jù)、向向數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中添加加數(shù)據(jù)、刪除數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中沒(méi)有保保留價(jià)值值的數(shù)據(jù)據(jù)或修改改某些發(fā)發(fā)生變化化的數(shù)據(jù)據(jù)等操作作。數(shù)據(jù)操縱縱語(yǔ)言通通常分為為兩種類(lèi)類(lèi)型，即即宿主式式數(shù)據(jù)操操縱語(yǔ)言言和自含含式數(shù)據(jù)據(jù)操縱語(yǔ)語(yǔ)言。自自含式數(shù)數(shù)據(jù)操縱縱語(yǔ)言在在數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)中中可獨(dú)立立使用，是一種種完整的的語(yǔ)言，這類(lèi)語(yǔ)語(yǔ)言使用用簡(jiǎn)單方方便，很很適合于于在終端端上使用用。這類(lèi)類(lèi)語(yǔ)言的的優(yōu)點(diǎn)是是系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行效率率較高且且使用簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，缺缺點(diǎn)是它它的應(yīng)

49、用用范圍常常常受到到限制，例如要要提取出出數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的一一些數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行某某種復(fù)雜雜運(yùn)算處處理時(shí)，單靠數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)所提提供的這這類(lèi)數(shù)據(jù)據(jù)操縱語(yǔ)語(yǔ)言有時(shí)時(shí)就很難難做到這這一點(diǎn)。自含式式數(shù)據(jù)操操縱語(yǔ)言言通常包包含以下下基本操操作功能能：（AA）從數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中選擇滿滿足一定定要求的的記錄或或聯(lián)系；（B）增加加新的記記錄或聯(lián)聯(lián)系到數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中；（CC）修改改數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的記記錄或聯(lián)聯(lián)系；（D）刪除除數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)中的記記錄或聯(lián)聯(lián)系；另一種是是宿主式式數(shù)據(jù)操操縱語(yǔ)言言，它不不能單獨(dú)獨(dú)使用，必須嵌嵌入到某某種程序序設(shè)計(jì)語(yǔ)語(yǔ)言（如如C，COBBOL，F(xiàn)ORRTRAAN）之之中方能能進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)操操作，這這種數(shù)據(jù)據(jù)操

50、縱語(yǔ)語(yǔ)言語(yǔ)句句僅負(fù)責(zé)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)中數(shù)數(shù)據(jù)的操操作，其其它復(fù)雜雜的數(shù)據(jù)據(jù)處理工工作均有有主語(yǔ)言言完成，有時(shí)這這樣做會(huì)會(huì)使得用用戶的應(yīng)應(yīng)用程序序變得相相當(dāng)復(fù)雜雜。由于于這樣的的程序既既包含了了主語(yǔ)言言語(yǔ)句，也包含含了數(shù)據(jù)據(jù)操縱語(yǔ)語(yǔ)言語(yǔ)句句，也就就使得主主語(yǔ)言原原來(lái)的編編譯程序序便不能能完全編編譯應(yīng)用用程序了了，解決決這一問(wèn)問(wèn)題有兩兩種辦法法：（AA）重新新設(shè)計(jì)和和實(shí)現(xiàn)一一個(gè)編譯譯程序，使之能能編譯包包括數(shù)據(jù)據(jù)操縱語(yǔ)語(yǔ)言和主主語(yǔ)言的的所有語(yǔ)語(yǔ)句，這這種辦法法不大現(xiàn)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)濟(jì)；（BB）不修修改主語(yǔ)語(yǔ)言編譯譯程序，而是設(shè)設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)預(yù)編程程序來(lái)對(duì)對(duì)應(yīng)用程程序中的的數(shù)據(jù)操操縱語(yǔ)言言進(jìn)行預(yù)預(yù)編譯，將其首首先轉(zhuǎn)

51、換換成用主主語(yǔ)言寫(xiě)寫(xiě)的程序序，然后后再用主主語(yǔ)言的的編譯程程序來(lái)編編譯，以以產(chǎn)生最最后的目目標(biāo)程序序。這樣樣做辦法法比較可可行，目目前已為為許多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)所采采用。實(shí)際上許許多數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)除了提提供上述述兩種數(shù)數(shù)據(jù)操作作語(yǔ)言之之外，還還提供了了許多編編程工具具和或編編程命令令，以便便幫助用用戶更加加容易地地編制數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的應(yīng)用程程序，如如用戶界界面生成成工具、報(bào)表生生成工具具和數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)APPI接口口等。（二）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)運(yùn)行行管理與與控制軟軟件數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)運(yùn)行行管理與與控制軟軟件是數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管管理系統(tǒng)統(tǒng)軟件的的實(shí)際組組成，它它主要包包括語(yǔ)言言編譯處處理程序序、系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行控控制程序序和數(shù)據(jù)

52、據(jù)庫(kù)日常常管理程程序以及及數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)工具等等多種軟軟件。下下面將概概述這幾幾種軟件件一些基基本功能能（1）語(yǔ)語(yǔ)言編譯譯處理程程序。它它主要包包括：（A）數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)中各種種數(shù)據(jù)描描述語(yǔ)言言的編譯譯處理程程序，它它們的作作用是將將各種采采用模式式描述語(yǔ)語(yǔ)言所定定義數(shù)據(jù)據(jù)模式編編譯成DDBMSS所使用用的內(nèi)部部定義目目標(biāo)模式式。（BB）數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)各種數(shù)數(shù)據(jù)操縱縱語(yǔ)言的的處理程程序，它它們可將將應(yīng)用程程序中采采用數(shù)據(jù)據(jù)操縱語(yǔ)語(yǔ)言所寫(xiě)寫(xiě)的數(shù)據(jù)據(jù)操作語(yǔ)語(yǔ)句轉(zhuǎn)換換成其宿宿主語(yǔ)言言編譯程程序所能能處理的的語(yǔ)句。（C）終端端操作命命令解釋釋程序，它主要要用于解解釋終端端操作命命令的意意義，完完成相應(yīng)應(yīng)數(shù)據(jù)

53、庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)命命令的執(zhí)執(zhí)行過(guò)程程。（DD）數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)控制制命令解解釋程序序，它負(fù)負(fù)責(zé)解釋釋執(zhí)行每每一條數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)控控制命令令。（2）系系統(tǒng)運(yùn)行行控制程程序。它它主要包包括：（A）數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的總控控程序，它用于于檢查訪訪問(wèn)的合合法性，以決定定一個(gè)訪訪問(wèn)是否否能使用用數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)。（BB）并發(fā)發(fā)控制程程序。協(xié)協(xié)調(diào)多個(gè)個(gè)應(yīng)用程程序?qū)?shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的操作，保證數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)的的一致性性。（CC）保密密控制程程序。實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)數(shù)據(jù)的安安全保密密控制。（D）數(shù)據(jù)據(jù)完整性性控制程程序。核核對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)完整整性約束束條件，以決定定對(duì)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的操操作是否否有效。（E）數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)存取取訪問(wèn)程程序。實(shí)實(shí)施對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中中數(shù)據(jù)

54、的的操作，如執(zhí)行行檢索、插入、修改、刪除等等操作。（F）通訊訊控制程程序。實(shí)實(shí)現(xiàn)用戶戶程序與與DBMMS之間間的通訊訊。（3）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)日日常管理理程序。這主要要包括：（A）數(shù)據(jù)據(jù)裝入程程序。實(shí)實(shí)現(xiàn)將初初始數(shù)據(jù)據(jù)裝入數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。（B）系統(tǒng)統(tǒng)恢復(fù)程程序。當(dāng)當(dāng)軟硬件件出現(xiàn)故故障時(shí)，利用恢恢復(fù)程序序?qū)?shù)據(jù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)復(fù)到正確確狀態(tài)。（C）工作作日志程程序。負(fù)負(fù)責(zé)記載載進(jìn)入數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的所有訪訪問(wèn)，其其內(nèi)容包包括用戶戶名稱(chēng)、進(jìn)入系系統(tǒng)時(shí)間間、進(jìn)行行何種操操作、數(shù)數(shù)據(jù)變更更情況等等等。使使每個(gè)用用戶每次次訪問(wèn)都都留下蹤蹤跡。（D）性能能監(jiān)測(cè)程程序。監(jiān)監(jiān)測(cè)操作作執(zhí)行時(shí)時(shí)間與存存貯空間間占用情情況，為為數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的再組

55、組織提供供依據(jù)。（E）重新新組織程程序。當(dāng)當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)性性能變壞壞時(shí)，對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)重新進(jìn)進(jìn)行物理理組織。（F）轉(zhuǎn)貯貯、編輯輯、打印印程序、用于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)貯數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的部部分和全全部數(shù)據(jù)據(jù)，或者者編輯打打印數(shù)據(jù)據(jù)等。（4）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)工工具軟件件。它主主要是為為了方便便建立數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的具具體應(yīng)用用，而提提供各種種工具軟軟件。其其中有數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)應(yīng)用用程序界界面制作作工具，報(bào)表制制作工具具等許多多軟件工工具。最后我們們簡(jiǎn)單介介紹一下下建立數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)的基本本知識(shí)。數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)方法法我們將將在第五五章詳細(xì)細(xì)介紹。與其它它應(yīng)用軟軟件開(kāi)發(fā)發(fā)與應(yīng)用用過(guò)程一一樣，數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的應(yīng)應(yīng)用，也

56、也有一個(gè)個(gè)生命周周期，它它主要由由以下五五個(gè)階段段構(gòu)成：（1）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的規(guī)規(guī)劃。它它包括系系統(tǒng)的應(yīng)應(yīng)用范圍圍和功能能的確認(rèn)認(rèn)、應(yīng)用用環(huán)境的的分析、DBMMS及其其支撐環(huán)環(huán)境的選選擇、硬硬件配置置，人員員的配備備和培訓(xùn)訓(xùn)，投資資估算和和效益分分析等活活動(dòng)。（2）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)。它它包括了了解應(yīng)用用系統(tǒng)的的信息和和處理需需求，設(shè)設(shè)計(jì)滿足足其要求求的整體體數(shù)據(jù)模模型及處處理流程程，并結(jié)結(jié)合具體體所采用用的數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)、硬件件環(huán)境和和系統(tǒng)軟軟件平臺(tái)臺(tái)的特點(diǎn)點(diǎn)，設(shè)計(jì)計(jì)出符合合具體數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)應(yīng)用用要求的的數(shù)據(jù)模模型，及及其應(yīng)用用軟件的的流程圖圖。選擇擇合適的的商用數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)，來(lái)來(lái)設(shè)

57、計(jì)、建立、管理和和維護(hù)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)，使使之能夠夠?yàn)橛脩魬籼峁┳钭罴逊?wù)務(wù)。（3）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的建建立。首首先根據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)結(jié)結(jié)果，定定義數(shù)據(jù)據(jù)模式，規(guī)定訪訪問(wèn)權(quán)限限，設(shè)置置完整性性約束。然后準(zhǔn)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)據(jù)，對(duì)其其進(jìn)行正正確性校校驗(yàn)后，將其錄錄入，與與此同時(shí)時(shí)，完成成主要應(yīng)應(yīng)用程序序的編制制工作。（4）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的管管理。它它包括應(yīng)應(yīng)用軟件件的編制制與修改改、數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的重重新組織織、數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)中數(shù)據(jù)據(jù)的備份份與恢復(fù)復(fù)等工作作。保證證數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的完好，為用戶戶提供可可靠的服服務(wù)。（5）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的調(diào)調(diào)整。由由于應(yīng)用用數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的用戶所所在的硬硬環(huán)境，如單位位組織調(diào)

58、調(diào)整、人人員變化化等，軟軟環(huán)境，如人員員素質(zhì)、應(yīng)用要要求等，發(fā)生變變化，在在數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行一段段時(shí)間后后，往往往都需要要進(jìn)行擴(kuò)擴(kuò)充與重重構(gòu)，即即需要對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的各種數(shù)數(shù)據(jù)模式式的定義義和處理理流程進(jìn)進(jìn)行適當(dāng)當(dāng)?shù)男薷母暮脱a(bǔ)充充，使之之適應(yīng)新新的形勢(shì)勢(shì)。一般與一一個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的應(yīng)用用系統(tǒng)有有關(guān)的人人員，有有以下四四類(lèi)，他他們是：（A）系統(tǒng)統(tǒng)管理員員，他的的任務(wù)主主要是定定義數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的物理理存儲(chǔ)模模式，分分配并管管理各用用戶操作作的權(quán)限限，管理理日常數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)行工作作，以及及維護(hù)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)中的的數(shù)據(jù)，保證其其完整和和安全、（B）系統(tǒng)統(tǒng)分析員員，他們們的任務(wù)務(wù)主要是

59、是，從整整體上分分析數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)用所所涉及的的客觀信信息結(jié)構(gòu)構(gòu)和內(nèi)容容，定義義相應(yīng)的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的全局?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)模式式；（CC）應(yīng)用用程序員員，他們們的任務(wù)務(wù)主要是是分析具具體用戶戶的信息息處理需需要，定定義數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)的子模模式，編編寫(xiě)具體體數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用程程序；（D）用戶戶，他們們具體的的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)應(yīng)用程程序和數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的的最終使使用者。（三）數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)訪問(wèn)問(wèn)示例這里，我我們介紹紹一下普普通用戶戶讀取數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系系統(tǒng)中數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的工作作過(guò)程（如圖11.4所所示），以便使使讀者可可以從中中了解DDBMSS是如何何來(lái)進(jìn)行行數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)系統(tǒng)的的管理工工作的。用戶訪訪問(wèn)數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)中數(shù)據(jù)據(jù)

60、的過(guò)程程實(shí)際上上就是用用戶與DDBMSS進(jìn)行交交互的過(guò)過(guò)程。其其具體步步驟如下下：（）用用戶通過(guò)過(guò)應(yīng)用程程序指明明它使用用的子模模式名稱(chēng)稱(chēng)，發(fā)出出數(shù)據(jù)操操作命令令，DBBMS通通過(guò)處理理用戶的的應(yīng)用程程序，接接收該操操作命令令。（）DDBMSS按照應(yīng)應(yīng)用程序序中的子子模式名名稱(chēng)，調(diào)調(diào)出相應(yīng)應(yīng)的子模模式，核核對(duì)該用用戶的訪訪問(wèn)權(quán)利利、操作作合法性性等，若若檢查通通過(guò)則繼繼續(xù)執(zhí)行行，否則則拒絕執(zhí)執(zhí)行并報(bào)報(bào)告出錯(cuò)錯(cuò)信息。（）DDBMSS按模式式確定子子模式中中操作所所涉及的的記錄類(lèi)類(lèi)型，并并通過(guò)模模式到存存儲(chǔ)模式式的映射射，找出出這些記記錄類(lèi)型型的相應(yīng)應(yīng)存貯模模式。（）DDBMSS查閱存存貯模式式，