數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1課件

課程名稱(chēng)：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

課時(shí)：72

任課教師：陳紅

課程名稱(chēng)：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論

課時(shí)：72

任內(nèi)容安排1基礎(chǔ)篇第1章：緒論第2章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)第3章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL設(shè)計(jì)篇第4章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論第6章：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容安排1基礎(chǔ)篇內(nèi)容安排2系統(tǒng)篇第5章：數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)第7章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)例第8章：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)新進(jìn)展內(nèi)容安排2系統(tǒng)篇第1章緒論1.1引言1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用1.6小結(jié)第1章緒論1.1引言第1章緒論1.1引言1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用1.6小結(jié)第1章緒論1.1引言1.1

引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的生產(chǎn)與發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.1引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管1.1

引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的生產(chǎn)與發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.1引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管數(shù)據(jù)庫(kù)的地位數(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。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。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。數(shù)據(jù)庫(kù)的地位數(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)一、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象數(shù)據(jù)的定義描述事物的符號(hào)記錄組成數(shù)據(jù)的符號(hào)種類(lèi)數(shù)字、字符串、日期、邏輯值、文本、圖形、圖象、聲音數(shù)據(jù)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義是不可分的一、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的基本對(duì)象數(shù)據(jù)舉例學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄（李明，男，1972，江蘇，計(jì)算機(jī)系，1990）數(shù)據(jù)的形式不能完全表達(dá)其內(nèi)容數(shù)據(jù)的解釋語(yǔ)義：學(xué)生姓名、性別、出生年月、籍貫、所在系別、入學(xué)時(shí)間解釋?zhuān)豪蠲魇莻€(gè)大學(xué)生，1972年出生，男，江蘇人，1990年考入計(jì)算機(jī)系數(shù)據(jù)舉例學(xué)生檔案中的學(xué)生記錄二、數(shù)據(jù)庫(kù)人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將其保存起來(lái)以供進(jìn)一步加工處理，進(jìn)一步抽取有用信息。數(shù)據(jù)庫(kù)的定義數(shù)據(jù)庫(kù)(Database,簡(jiǎn)稱(chēng)DB)是長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。二、數(shù)據(jù)庫(kù)人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后，應(yīng)將數(shù)據(jù)庫(kù)(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)的特征數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存可為各種用戶共享冗余度較小數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高易擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)的特征三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)什么是DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。DBMS的用途科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)三、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)什么是DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(續(xù))DBMS的主要功能數(shù)據(jù)定義功能:提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL)，用于定義數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象。數(shù)據(jù)操縱功能:提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DML)，用于操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作(查詢、插入、刪除和修改)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(續(xù))DBMS的主要功能數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(續(xù))DBMS的主要功能(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理:保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能:提供實(shí)用程序，完成數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)批量裝載，數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，介質(zhì)故障恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和性能監(jiān)視等數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(續(xù))DBMS的主要功能(續(xù))四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DatabaseSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)DBS）是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)構(gòu)成。在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其開(kāi)發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員和用戶構(gòu)成。四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)什么是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成圖示用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)構(gòu)成圖示用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)用系應(yīng)統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))發(fā)工開(kāi)具用軟應(yīng)件數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的位置圖示BMDS編統(tǒng)譯系作系操統(tǒng)硬件用系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))發(fā)工數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在計(jì)1.1

引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的生產(chǎn)與發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.1引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展什么是數(shù)據(jù)管理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問(wèn)題。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程人工管理階段(40年代中--50年代中)文件系統(tǒng)階段(50年代末--60年代中)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段(60年代末--現(xiàn)在)1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展什么是數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力應(yīng)用需求的推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力一、人工管理時(shí)期40年代中--50年代中產(chǎn)生的背景應(yīng)用需求 科學(xué)計(jì)算 硬件水平 無(wú)直接存取存儲(chǔ)設(shè)備 軟件水平 沒(méi)有操作系統(tǒng) 處理方式 批處理 一、人工管理時(shí)期人工管理(續(xù))特點(diǎn)1數(shù)據(jù)的管理者：應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)不保存。人工管理(續(xù))特點(diǎn)1人工管理(續(xù))特點(diǎn)2－數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序

應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖應(yīng)用程序１數(shù)據(jù)集１應(yīng)用程序２數(shù)據(jù)集２應(yīng)用程序ｎ數(shù)據(jù)集n...…...…人工管理(續(xù))特點(diǎn)2－數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序應(yīng)用程序１人工管理(續(xù))特點(diǎn)3數(shù)據(jù)的共享程度：無(wú)共享、冗余度極大數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：不獨(dú)立，完全依賴(lài)于程序數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：無(wú)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制人工管理(續(xù))特點(diǎn)3二、文件系統(tǒng)時(shí)期50年代末--60年代中產(chǎn)生的背景應(yīng)用需求 科學(xué)計(jì)算、管理 硬件水平 磁盤(pán)、磁鼓 軟件水平 有文件系統(tǒng) 處理方式 聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理

二、文件系統(tǒng)時(shí)期文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)1數(shù)據(jù)的管理者：文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)1應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng))特點(diǎn)2－數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：某一應(yīng)用程序

應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)用程序１文件１應(yīng)用程序２文件2應(yīng)用程序ｎ文件n存取方法...…...…應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(文件系統(tǒng))特點(diǎn)2－數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)3數(shù)據(jù)的共享程度：共享性差、冗余度大文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)3文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)4－數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無(wú)結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)

學(xué)生人事記錄數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是靠程序定義和解釋的。學(xué)號(hào)姓名性別系別年齡政治面貌家庭出身籍貫家庭成員獎(jiǎng)懲情況文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)4－數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu),整體無(wú)結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)(續(xù))數(shù)據(jù)一般是定長(zhǎng)的?？梢蚤g接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變長(zhǎng)要求，但訪問(wèn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序復(fù)雜了。學(xué)生人事主記錄學(xué)號(hào)姓名性別系別年齡政治面貌家庭出身籍貫家庭成員獎(jiǎng)懲情況姓名與本人關(guān)系詳細(xì)情況日期獎(jiǎng)懲條目家庭成員記錄獎(jiǎng)懲情況記錄文件系統(tǒng)(續(xù))數(shù)據(jù)一般是定長(zhǎng)的。學(xué)號(hào)姓名性別系別年齡政治面貌文件系統(tǒng)(續(xù))900201李明男計(jì)算機(jī)24共青團(tuán)員工人江蘇無(wú)錫李義山父子…李平兄弟…1991吳玉章獎(jiǎng)學(xué)金1991一等獎(jiǎng)學(xué)金張玉母子…家庭成員記錄獎(jiǎng)懲情況記錄文件系統(tǒng)(續(xù))900201李明男計(jì)算機(jī)24共青團(tuán)員工人江蘇無(wú)文件間是獨(dú)立的，因此數(shù)據(jù)整體無(wú)結(jié)構(gòu)。間接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整體的有結(jié)構(gòu)也比較困難。數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。文件間是獨(dú)立的，因此數(shù)據(jù)整體無(wú)結(jié)構(gòu)。文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)5數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須修改應(yīng)用程序數(shù)據(jù)控制能力：應(yīng)用程序自己控制文件系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)5三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)期60年代末以來(lái)產(chǎn)生的背景應(yīng)用背景 大規(guī)模管理 硬件背景 大容量磁盤(pán) 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 處理方式 聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理,分布處理,批處理 三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)期數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)1數(shù)據(jù)的管理者：DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)2－數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界

應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系DBMS應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)庫(kù)…數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)2－數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界DBMS應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)3－數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高數(shù)據(jù)的高共享性的好處降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲(chǔ)空間避免數(shù)據(jù)間的不一致性使系統(tǒng)易于擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)3－數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)4－數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：高度的物理獨(dú)立性和一定的邏輯獨(dú)立性數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變了，應(yīng)用程序不用改變。數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程序也可以不變。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)4－數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：高度的物理獨(dú)立性和一定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)5－數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要特征之一。數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型描述，無(wú)需程序定義和解釋。數(shù)據(jù)可以變長(zhǎng)。數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項(xiàng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)5－數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)6－數(shù)據(jù)控制能力：由DBMS統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù))特點(diǎn)6DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)使每個(gè)用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù)，保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞。數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護(hù)DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能（續(xù)）并發(fā)（Concurrency）控制對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)（Recovery）將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能（續(xù)）并發(fā)（Concurrency）1.1

引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的生產(chǎn)與發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.1引言1.1.1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的研制數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)理論1.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的研制數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的研制DBMS本身以DBMS為核心的一組相互聯(lián)系的軟件系統(tǒng)工具軟件中間件數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的研制DBMS本身數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)工具設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)理論關(guān)系的規(guī)范化理論關(guān)系數(shù)據(jù)理論數(shù)據(jù)庫(kù)理論關(guān)系的規(guī)范化理論第1章緒論1.1引言1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用1.6小結(jié)第1章緒論1.1引言1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素1.2.2概念模型1.2.3數(shù)據(jù)模型1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素?cái)?shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。

數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界容易為人所理解便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫(kù)中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世數(shù)據(jù)模型(續(xù))數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次(1)概念模型也稱(chēng)信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。(2)數(shù)據(jù)模型主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。數(shù)據(jù)模型(續(xù))數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次數(shù)據(jù)模型(續(xù))客觀對(duì)象的抽象過(guò)程---兩步抽象現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為概念模型；把概念模型轉(zhuǎn)換為某一DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。數(shù)據(jù)模型(續(xù))客觀對(duì)象的抽象過(guò)程---兩步抽象1.2數(shù)據(jù)模型

1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素1.2.2概念模型1.2.3數(shù)據(jù)模型1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)的約束條件1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)象類(lèi)型的集合兩類(lèi)對(duì)象與數(shù)據(jù)類(lèi)型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作規(guī)則數(shù)據(jù)操作的類(lèi)型檢索更新（包括插入、刪除、修改）2.數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作(續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義操作的確切含義操作符號(hào)操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)）實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)操作(續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)操作的定義3.數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。3.數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件(續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)約束條件的定義反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。例如在關(guān)系模型中，任何關(guān)系必須滿足實(shí)體完整性和參照完整性兩個(gè)條件。提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件。數(shù)據(jù)的約束條件(續(xù))數(shù)據(jù)模型對(duì)約束條件的定義1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素

1.2.2概念模型1.2.3數(shù)據(jù)模型1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素1.2.2概念模型1.概念模型2.信息世界中的基本概念3.概念模型的表示方法1.2.2概念模型1.概念模型1.概念模型概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言對(duì)概念模型的基本要求較強(qiáng)的語(yǔ)義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語(yǔ)義知識(shí)簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解1.概念模型概念模型的用途2.信息世界中的基本概念

(1)實(shí)體（Entity）客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱(chēng)為實(shí)體。可以是具體的人、事、物或抽象的概念。(2)屬性（Attribute）實(shí)體所具有的某一特性稱(chēng)為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。(3)碼（Key）唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱(chēng)為碼。2.信息世界中的基本概念(1)實(shí)體（Entity）信息世界中的基本概念(續(xù))(4)域（Domain）屬性的取值范圍稱(chēng)為該屬性的域。(5)實(shí)體型（EntityType）用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體稱(chēng)為實(shí)體型。(6)實(shí)體集（EntitySet）同型實(shí)體的集合稱(chēng)為實(shí)體集。

信息世界中的基本概念(續(xù))(4)域（Domain）信息世界中的基本概念(續(xù))(7)聯(lián)系（Relationship）現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系：組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系：不同實(shí)體集之間的聯(lián)系三類(lèi)實(shí)體型間聯(lián)系

一對(duì)一聯(lián)系（1:1）一對(duì)多聯(lián)系（1:n）多對(duì)多聯(lián)系（m:n）

信息世界中的基本概念(續(xù))(7)聯(lián)系（Relationsh兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系。記為1:1。實(shí)例班級(jí)與班長(zhǎng)之間的聯(lián)系：一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng)，而一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))一對(duì)多聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體B有一對(duì)多聯(lián)系。記為1:n實(shí)例班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系：一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))一對(duì)多聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多對(duì)多聯(lián)系（m:n）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱(chēng)實(shí)體集A與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系。記為m:n實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門(mén)課程同時(shí)有若干個(gè)學(xué)生選修，而一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門(mén)課程兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多對(duì)多聯(lián)系（m:n）聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系課程選修學(xué)生mnm:n聯(lián)系班級(jí)組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系課程選修學(xué)實(shí)體型間聯(lián)系(續(xù))三類(lèi)聯(lián)系之間的關(guān)系m:n聯(lián)系1:1聯(lián)系1:n聯(lián)系特例特例特例實(shí)體型間聯(lián)系(續(xù))三類(lèi)聯(lián)系之間的關(guān)系m:n聯(lián)系1:1聯(lián)系1多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系若實(shí)體集E1，E2，...，En存在聯(lián)系，對(duì)于實(shí)體集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，...，n）中的給定實(shí)體，最多只和Ei中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，則我們說(shuō)Ei與E1，E2，...，Ei-1，Ei+1，...，En之間的聯(lián)系是一對(duì)多的。多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系(續(xù))實(shí)例對(duì)于課程、教師與參考書(shū)三個(gè)實(shí)體型，如果一門(mén)課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書(shū)，而每一個(gè)教師只講授一門(mén)課程，每一本參考書(shū)只供一門(mén)課程使用，則課程與教師、參考書(shū)之間的聯(lián)系是一對(duì)多的多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)一聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的多對(duì)多聯(lián)系多個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多個(gè)實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系(續(xù))聯(lián)系的表示方法示例(續(xù))職工領(lǐng)導(dǎo)1n同一實(shí)體型內(nèi)部的1:n聯(lián)系課程講授教師1m多個(gè)實(shí)體型間的1:n聯(lián)系參考書(shū)n聯(lián)系的表示方法示例(續(xù))職工領(lǐng)導(dǎo)1n同一實(shí)體型內(nèi)部的1:n聯(lián)同一實(shí)體集內(nèi)各實(shí)體間的聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系實(shí)例職工實(shí)體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系，即某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工，而一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)，因此這是一對(duì)多的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系同一實(shí)體集內(nèi)各實(shí)體間的聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系3.概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多實(shí)體－聯(lián)系方法(E-R方法)是最為常用的概念模型表示方法。用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。E-R方法也稱(chēng)為E-R模型。3.概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多E-R圖實(shí)體型用矩形表示，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名。學(xué)生教師E-R圖實(shí)體型學(xué)生教師E-R圖(續(xù))屬性用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)學(xué)生學(xué)號(hào)年齡性別姓名E-R圖(續(xù))屬性學(xué)生學(xué)號(hào)年齡性別姓名E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類(lèi)型（1:1、1:n或m:n）E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(lián)系的表示方法實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型2111:1聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型2mnm:n聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型21n1:n聯(lián)系聯(lián)系的表示方法實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型2111:1聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)聯(lián)系的表示方法(續(xù))實(shí)體型1聯(lián)系名mn同一實(shí)體型內(nèi)部的m:n聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型21m多個(gè)實(shí)體型間的1:n聯(lián)系實(shí)體型3n聯(lián)系的表示方法(續(xù))實(shí)體型1聯(lián)系名mn同一實(shí)體型內(nèi)部的m:n聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系課程選修學(xué)生mnm:n聯(lián)系班級(jí)組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系聯(lián)系的表示方法示例班級(jí)班級(jí)-班長(zhǎng)班長(zhǎng)111:1聯(lián)系課程選修學(xué)聯(lián)系的表示方法示例(續(xù))職工領(lǐng)導(dǎo)1n同一實(shí)體型內(nèi)部的1:n聯(lián)系課程講授教師1m多個(gè)實(shí)體型間的1:n聯(lián)系參考書(shū)n聯(lián)系的表示方法示例(續(xù))職工領(lǐng)導(dǎo)1n同一實(shí)體型內(nèi)部的1:n聯(lián)E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無(wú)向邊與該聯(lián)系連接起來(lái)。E-R圖(續(xù))聯(lián)系聯(lián)系屬性的表示方法課程選修學(xué)生mn成績(jī)聯(lián)系屬性的表示方法課程選修學(xué)生mn成績(jī)E-R圖實(shí)例:某個(gè)工廠物資管理的概念模型物資管理涉及的實(shí)體：倉(cāng)庫(kù):屬性有倉(cāng)庫(kù)號(hào)、面積、電話號(hào)碼。零件:屬性有零件號(hào)、名稱(chēng)、規(guī)格、單價(jià)、描述。供應(yīng)商:屬性有供應(yīng)商號(hào)、姓名、地址、電話號(hào)碼、賬號(hào)。項(xiàng)目:屬性有項(xiàng)目號(hào)、預(yù)算、開(kāi)工日期。職工:屬性有職工號(hào)、姓名、年齡、職稱(chēng)。E-R圖實(shí)例:某個(gè)工廠物資管理的概念模型物資管理涉及的實(shí)體：E-R圖實(shí)例(續(xù))實(shí)體之間的聯(lián)系一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)中。用庫(kù)存量來(lái)表示某種零件在某個(gè)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)量。一個(gè)倉(cāng)庫(kù)有多個(gè)職工當(dāng)倉(cāng)庫(kù)保管員，一個(gè)職工只能在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作。職工之間具有領(lǐng)導(dǎo)-被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。即倉(cāng)庫(kù)主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員。一個(gè)供應(yīng)商可以供給若干項(xiàng)目多種零件，每個(gè)項(xiàng)目可以使用不同供應(yīng)商供應(yīng)的零件，每種零件可由不同供應(yīng)商供給。E-R圖實(shí)例(續(xù))實(shí)體之間的聯(lián)系1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素1.2.2概念模型

1.2.3數(shù)據(jù)模型1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的要素1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型1.2.3數(shù)據(jù)模型非關(guān)系模型種類(lèi)層次模型（HierarchicalModel）網(wǎng)狀模型(NetworkModel)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：以基本層次聯(lián)系為基本單位基本層次聯(lián)系：兩個(gè)記錄以及它們之間的一對(duì)多（包括一對(duì)一)的聯(lián)系1.2.3數(shù)據(jù)模型非關(guān)系模型數(shù)據(jù)模型(續(xù))關(guān)系模型(RelationalModel)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：表面向?qū)ο竽Ｐ?ObjectOrientedModel）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)象數(shù)據(jù)模型(續(xù))關(guān)系模型(RelationalModel)1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型層次模型1.層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3.層次數(shù)據(jù)模型的完整性約束4.層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)5.層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)

6.典型的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)層次模型1.層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。1.有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱(chēng)為根結(jié)點(diǎn)2.根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)層次模型中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)1.層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）

Ｒ1

根結(jié)點(diǎn)

Ｒ2

兄弟結(jié)點(diǎn)

Ｒ3

葉結(jié)點(diǎn)

Ｒ4

兄弟結(jié)點(diǎn)

Ｒ5

葉結(jié)點(diǎn)

葉結(jié)點(diǎn)層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）表示方法實(shí)體型：用記錄類(lèi)型描述。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。屬性：用字段描述。每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類(lèi)）型之間的一對(duì)多的聯(lián)系。層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）表示方法數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1課件數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1課件數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1課件層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）特點(diǎn)結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系每個(gè)記錄類(lèi)型定義一個(gè)排序字段，也稱(chēng)為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義沒(méi)有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1課件層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示用層次模型間接表示多對(duì)多聯(lián)系表示方法將多對(duì)多聯(lián)系分解成一對(duì)多聯(lián)系分解方法冗余結(jié)點(diǎn)法虛擬結(jié)點(diǎn)法層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示2.層次模型的數(shù)據(jù)操縱查詢插入刪除更新2.層次模型的數(shù)據(jù)操縱查詢3.層次模型的完整性約束無(wú)相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性3.層次模型的完整性約束無(wú)相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)4.層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)鄰接法按照層次樹(shù)前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過(guò)物理空間的位置相鄰來(lái)實(shí)現(xiàn)層次順序。鏈接法用指引元來(lái)反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系子女－兄弟鏈接法P18層次序列鏈接法P18D02R01E2101E1709E3501R02R03E1101E3102S63871S63874S638764.層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)鄰接法D02R01E2101E175.層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)層次數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門(mén)描述自然、直觀，容易理解性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持5.層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)多對(duì)多聯(lián)系表示不自然對(duì)插入和刪除操作的限制多查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)層次命令趨于程序化層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)6.典型的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)IMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)第一個(gè)大型商用DBMS1968年推出IBM公司研制6.典型的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)IMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束4.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)5.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)6.典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)網(wǎng)狀模型1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為網(wǎng)狀模型。1.允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親；2.一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。1.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）表示方法（與層次數(shù)據(jù)模型相同）實(shí)體型：用記錄類(lèi)型描述。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類(lèi)型。屬性：用字段描述。每個(gè)記錄類(lèi)型可包含若干個(gè)字段。聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類(lèi)）型之間的一對(duì)多的父子聯(lián)系。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）表示方法（與層次數(shù)據(jù)模型相同）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）特點(diǎn)只能直接處理一對(duì)多的實(shí)體聯(lián)系每個(gè)記錄類(lèi)型定義一個(gè)排序字段，也稱(chēng)為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能顯出它的全部意義網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）特點(diǎn)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系）網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實(shí)世界層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個(gè)特例網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）

Ｒ1

Ｒ2

R3L1L2

R1

R2L3L1L2

R3L4

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網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）

Ｒ1

L1L2

R2網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）Ｒ1L網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）學(xué)生宿舍學(xué)生教研室系教師網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）學(xué)生宿舍學(xué)生教研室系教師網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）父親人獨(dú)生子女樹(shù)種植砍伐養(yǎng)育贍養(yǎng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）父親人獨(dú)生子女樹(shù)種植砍伐養(yǎng)育贍養(yǎng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）父親關(guān)系男人網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）父親關(guān)系男人網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示用網(wǎng)狀模型間接表示多對(duì)多聯(lián)系表示方法將多對(duì)多聯(lián)系直接分解成一對(duì)多聯(lián)系網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）多對(duì)多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理1課件2.網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱查詢插入刪除更新2.網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱查詢3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束完整性約束條件不嚴(yán)格允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束完整性約束條件不嚴(yán)格網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束(續(xù))具體的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如DBTG）對(duì)數(shù)據(jù)操縱加了一些限制，提供了一定的完整性約束。碼屬籍類(lèi)別加入類(lèi)別(自動(dòng)的，手工的)移出類(lèi)別(固定的，必須的，隨意的)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束(續(xù))具體的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如DBT4.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系常用方法單向鏈接雙向鏈接環(huán)狀鏈接向首鏈接例：P294.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵5.網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親具有良好的性能，存取效率較高5.網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)就變得越來(lái)越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握DDL、DML語(yǔ)言復(fù)雜，用戶不容易使用網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)6.典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DBTG系統(tǒng)，亦稱(chēng)CODASYL系統(tǒng)由DBTG提出的一個(gè)系統(tǒng)方案奠定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù)70年代推出實(shí)際系統(tǒng)CullinetSoftwareInc.公司的IDMSUnivac公司的DMS1100Honeywell公司的IDS/2HP公司的IMAGE6.典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DBTG系統(tǒng)，亦稱(chēng)CODASYL系1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型1.2.3數(shù)據(jù)模型一、層次數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型1.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱3.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)5.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)6.典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

關(guān)系模型1.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型1970年由美國(guó)IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd提出本課程的重點(diǎn)關(guān)系模型最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型1.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的基本概念實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的表示方法關(guān)系必須是規(guī)范化的1.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))關(guān)系模型的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))關(guān)系模型的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系模型的基本概念關(guān)系（Relation）：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的一張表。元組（Tuple）表中的一行即為一個(gè)元組。屬性（Attribute）表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱(chēng)即屬性名。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系模型的基本概念關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系模型的基本概念（續(xù)）主碼（Key）表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。域（Domain）屬性的取值范圍。分量元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系模型的基本概念（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系模型的基本概念（續(xù)）關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述表示方法關(guān)系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）例如：

學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系，年級(jí)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系模型的基本概念（續(xù)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的表示方法實(shí)體型：直接用關(guān)系（表）表示。屬性：用屬性名表示。一對(duì)一聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。一對(duì)多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中。多對(duì)多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的表示方法關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）例1學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對(duì)多聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）系(系號(hào)，系名，辦公地點(diǎn))例2系、系主任、系與系主任間的一對(duì)一聯(lián)系關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）例1關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）例3學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系：

學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）例3關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系必須是規(guī)范化的，即必須滿足一定的規(guī)范條件最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù)）關(guān)系必須是規(guī)范化的，即必須滿足一

2.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱查詢、插入、刪除、更新數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合存取路徑對(duì)用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么”，不必詳細(xì)說(shuō)明“怎么干”2.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱查詢、插入、刪除、更新3.關(guān)系模型的完整性約束實(shí)體完整性參照完整性用戶定義的完整性3.關(guān)系模型的完整性約束實(shí)體完整性4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)表以文件形式存儲(chǔ)有的DBMS一個(gè)表對(duì)應(yīng)一個(gè)操作系統(tǒng)文件，有的DBMS自己設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)表以文件形式存儲(chǔ)5.關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上概念單一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，用戶易懂易用實(shí)體和各類(lèi)聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示。對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系。關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作5.關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型為提高性能，必須對(duì)用戶的查詢請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化增加了開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的難度關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)）缺點(diǎn)6.典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)ORACLESYBASEDB/2SQLServerINFORMIXCOBASEPBASEEasyBaseKingBase小金靈DM/4OpenBase6.典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)ORACLE第1章緒論1.1引言1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用1.6小結(jié)第1章緒論1.1引言1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度看1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)

從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度看1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念“型”和“值”的概念型（Type）對(duì)某一類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明值（Value）是型的一個(gè)具體賦值例如：學(xué)生記錄記錄型：（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）該記錄型的一個(gè)記錄值：（900201，李明，男，計(jì)算機(jī)，22，江蘇）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念“型”和“值”的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）模式的概念模式（Schema）數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述是型的描述反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系模式是相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）模式的概念（續(xù)）模式的一個(gè)實(shí)例（Instance）模式的一個(gè)具體值反映數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的狀態(tài)同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)）模式的概念（續(xù)）1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)1．模式（Schema）模式（也稱(chēng)邏輯模式）數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖，綜合了所有用戶的需求一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式模式的地位：是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無(wú)關(guān)與具體的應(yīng)用程序、開(kāi)發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言無(wú)關(guān)模式的定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類(lèi)型、取值范圍等）數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求1．模式（Schema）模式（也稱(chēng)邏輯模式）2.外模式（ExternalSchema）外模式（也稱(chēng)子模式或用戶模式）數(shù)據(jù)庫(kù)用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示2.外模式（ExternalSchema）外模式（也稱(chēng)子外模式（續(xù)）外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間模式與外模式的關(guān)系：一對(duì)多外模式通常是模式的子集一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式。反映了不同的用戶的應(yīng)用需求、看待數(shù)據(jù)的方式、對(duì)數(shù)據(jù)保密的要求對(duì)模式中同一數(shù)據(jù)，在外模式中的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、長(zhǎng)度、保密級(jí)別等都可以不同外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對(duì)多同一外模式也可以為某一用戶的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所使用，但一個(gè)應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式。外模式（續(xù)）外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間外模式（續(xù)）外模式的用途保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的一個(gè)有力措施。每個(gè)用戶只能看見(jiàn)和訪問(wèn)所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)保證數(shù)據(jù)獨(dú)立性的一個(gè)有力措施。外模式（續(xù)）外模式的用途3．內(nèi)模式（InternalSchema）內(nèi)模式（也稱(chēng)存儲(chǔ)模式）是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式記錄的存儲(chǔ)方式（順序存儲(chǔ)，按照B樹(shù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，按hash方法存儲(chǔ)）索引的組織方式數(shù)據(jù)是否壓縮存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是否加密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)的規(guī)定一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式3．內(nèi)模式（InternalSchema）內(nèi)模式（也稱(chēng)存儲(chǔ)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念三級(jí)模式與二級(jí)映象三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別二級(jí)映象在DBMS內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換三級(jí)模式與二級(jí)映象三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別二級(jí)映象功能1．外模式／模式映象2．模式／內(nèi)模式映象二級(jí)映象功能1．外模式／模式映象1．外模式／模式映象什么是外模式／模式映象定義外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系每一個(gè)外模式都對(duì)應(yīng)一個(gè)外模式／模式映象映象定義通常包含在各自外模式的描述中1．外模式／模式映象什么是外模式／模式映象外模式／模式映象（續(xù)）外模式／模式映象的用途：保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性當(dāng)模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員修改有關(guān)的外模式／模式映象，使外模式保持不變應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫(xiě)的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。外模式／模式映象（續(xù)）外模式／模式映象的用途：保證數(shù)據(jù)的邏輯2．模式／內(nèi)模式映象什么是模式／內(nèi)模式映象模式／內(nèi)模式映象定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如，說(shuō)明邏輯記錄和字段在內(nèi)部是如何表示的數(shù)據(jù)庫(kù)中模式／內(nèi)模式映象是唯一的該映象定義通常包含在模式描述中2．模式／內(nèi)模式映象什么是模式／內(nèi)模式映象模式／內(nèi)模式映象（續(xù)）模式／內(nèi)模式映象的用途：保證數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了（例如選用了另一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)庫(kù)管理員修改模式／內(nèi)模式映象，使模式保持不變應(yīng)用程序不受影響。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。模式／內(nèi)模式映象（續(xù)）模式／內(nèi)模式映象的用途：保證數(shù)據(jù)的物理1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念小結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)小結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)小結(jié)（續(xù)）模式是數(shù)據(jù)庫(kù)的中心與關(guān)鍵獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)的其它層次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模式小結(jié)（續(xù)）模式小結(jié)（續(xù)）內(nèi)模式依賴(lài)于全局邏輯結(jié)構(gòu)，但獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶視圖即外模式，也獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備。它將全局邏輯結(jié)構(gòu)中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系按照一定的物理存儲(chǔ)策略進(jìn)行組織，以達(dá)到較好的時(shí)間與空間效率。小結(jié)（續(xù)）內(nèi)模式小結(jié)（續(xù)）外模式面向具體的應(yīng)用程序，定義在邏輯模式之上，但獨(dú)立于存儲(chǔ)模式和存儲(chǔ)設(shè)備設(shè)計(jì)外模式時(shí)應(yīng)充分考慮到應(yīng)用的擴(kuò)充性。當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生較大變化，相應(yīng)外模式不能滿足其視圖要求時(shí)，該外模式就得做相應(yīng)改動(dòng)小結(jié)（續(xù)）外模式小結(jié)（續(xù)）應(yīng)用程序在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的，它依賴(lài)于特定的外模式，與數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)獨(dú)立。不同的應(yīng)用程序有時(shí)可以共用同一個(gè)外模式。小結(jié)（續(xù)）應(yīng)用程序小結(jié)（續(xù)）二級(jí)映象保證了數(shù)據(jù)庫(kù)外模式的穩(wěn)定性，從而從底層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性，除非應(yīng)用需求本身發(fā)生變化，否則應(yīng)用程序一般不需要修改。數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性，使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去。數(shù)據(jù)庫(kù)特點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)小結(jié)（續(xù)）二級(jí)映象1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度看1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu)1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)單用戶結(jié)構(gòu)主從式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)單用戶結(jié)構(gòu)1.單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)據(jù))都裝在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，為一個(gè)用戶獨(dú)占，不同機(jī)器之間不能共享數(shù)據(jù)。早期的最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)2.主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)終端的多用戶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)據(jù)，都集中存放在主機(jī)上，所有處理任務(wù)都由主機(jī)來(lái)完成各個(gè)用戶通過(guò)主機(jī)的終端并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫(kù)，共享數(shù)據(jù)資源。2.主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)終端的多用戶結(jié)構(gòu)主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù)）優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)易于管理與維護(hù)。缺點(diǎn)當(dāng)終端用戶數(shù)目增加到一定程度后，主機(jī)的任務(wù)會(huì)過(guò)分繁重，成為瓶頸，從而使系統(tǒng)性能大幅度下降。系統(tǒng)的可靠性不高,當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)都不能使用。主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(續(xù)）優(yōu)點(diǎn)3.分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體，但物理地分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以獨(dú)立處理本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行局部應(yīng)用同時(shí)也可以同時(shí)存取和處理多個(gè)異地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行全局應(yīng)用3.分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)了地理上分散的公司、團(tuán)體和組織對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的需求。缺點(diǎn)數(shù)據(jù)的分布存放給數(shù)據(jù)的處理、管理與維護(hù)帶來(lái)困難。當(dāng)用戶需要經(jīng)常訪問(wèn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)效率會(huì)明顯地受到網(wǎng)絡(luò)交通的制約。分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）優(yōu)點(diǎn)4．客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)把DBMS功能和應(yīng)用分開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)（些）結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專(zhuān)門(mén)用于執(zhí)行DBMS功能，稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，簡(jiǎn)稱(chēng)服務(wù)器其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝DBMS的外圍應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具，支持用戶的應(yīng)用，稱(chēng)為客戶機(jī)4．客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)把DBMS功能和應(yīng)用分開(kāi)客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）客戶／服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的種類(lèi)集中的服務(wù)器結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中僅有一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，而客戶機(jī)是多臺(tái)分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中有多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)是客戶／服務(wù)器與分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）客戶／服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的種客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）優(yōu)點(diǎn)客戶端的用戶請(qǐng)求被傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行處理后，只將結(jié)果返回給用戶，從而顯著減少了數(shù)據(jù)傳輸量數(shù)據(jù)庫(kù)更加開(kāi)放客戶與服務(wù)器一般都能在多種不同的硬件和軟件平臺(tái)上運(yùn)行可以使用不同廠商的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具應(yīng)用程序具有更強(qiáng)的可移植性，同時(shí)也可以減少軟件維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）優(yōu)點(diǎn)客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）缺點(diǎn)在集中的服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器要為眾多的客戶服務(wù)，往往容易成為瓶頸，制約系統(tǒng)的性能（與主從式結(jié)構(gòu)相似）在分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)分布在不同的服務(wù)器給數(shù)據(jù)的處理、管理與維護(hù)帶來(lái)困難（與分布式結(jié)構(gòu)相似）客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（續(xù)）缺點(diǎn)第1章緒論1.1引言1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)工程與應(yīng)用1.6小結(jié)第1章緒論1.1引言1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成1.數(shù)據(jù)定義2.數(shù)據(jù)操縱3.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理4.數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理5.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)6.數(shù)據(jù)通信接口1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成1.數(shù)據(jù)定義1.數(shù)據(jù)定義定義構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的模式、存儲(chǔ)模式和外模式定義各個(gè)外模式與模式之間的映射定義模式與存儲(chǔ)模式之間的映射定義有關(guān)的約束條件1.數(shù)據(jù)定義定義構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的模式、存儲(chǔ)模式和外模式2.數(shù)據(jù)操縱檢索插入修改刪除2.數(shù)據(jù)操縱檢索3.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理是DBMS運(yùn)行時(shí)的核心部分，包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行并發(fā)控制、安全性檢查、完整性約束條件的檢查和執(zhí)行、數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)部維護(hù)等。所有訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作都要在這些控制程序的統(tǒng)一管理下進(jìn)行，以保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、一致性以及多用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)使用。3.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理是DBMS運(yùn)行時(shí)的核心4.數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存放多種數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等。DBMS負(fù)責(zé)分門(mén)別類(lèi)地組織、存儲(chǔ)和管理這些數(shù)據(jù)，確定以何種文件結(jié)構(gòu)和存取方式物理地組織這些數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，以便提高存儲(chǔ)空間利用率以及提高隨機(jī)查找、順序查找、增、刪、改等操作的時(shí)間效率。4.數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存放多種數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)字5.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)初始數(shù)據(jù)的輸入與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織與重構(gòu)造、性能的監(jiān)視與分析等。5.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)初始數(shù)據(jù)的輸入與6.數(shù)據(jù)通信接口DBMS需要提供與其他軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信的功能DBMS組成數(shù)據(jù)定義的語(yǔ)言及其翻譯處理程序數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言及其編譯（或解釋?zhuān)┏绦驍?shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制程序使用程序6.數(shù)據(jù)通信接口DBMS需要提供與其他軟件系統(tǒng)進(jìn)行通信的功1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程存取數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用程序、DBMS、操作系統(tǒng)、硬件等幾個(gè)方面協(xié)同工作。這是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，其中DBMS起關(guān)鍵作用1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程存取數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程（續(xù)）應(yīng)用程序（用戶）從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)的步驟：應(yīng)用程序A向DBMS發(fā)出從數(shù)據(jù)庫(kù)讀數(shù)據(jù)記錄的命令DBMS對(duì)該命令進(jìn)行語(yǔ)法檢查、語(yǔ)義檢查，并調(diào)用應(yīng)用程序A對(duì)應(yīng)的子模式，檢查A的存取權(quán)限，決定是否執(zhí)行該命令。如果拒絕執(zhí)行，則向用戶返回錯(cuò)誤信息在決定執(zhí)行該命令后，DBMS調(diào)用模式，依據(jù)模式/模式映象的定義，確定應(yīng)讀入模式中的哪些記錄1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程（續(xù)）應(yīng)用程序（用戶）1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程（續(xù)）DBMS調(diào)用物理模式，依據(jù)模式/物理模式映象的定義，決定應(yīng)從哪個(gè)文件、用什么存取方式、讀入哪個(gè)或哪些物理記錄DBMS向操作系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行讀取所需物理記錄的命令操作系統(tǒng)執(zhí)行讀數(shù)據(jù)的有關(guān)操作操作系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)區(qū)送至緩沖區(qū)1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程（續(xù)）DBMS調(diào)用物理1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程（續(xù)）DBMS依據(jù)子模式/模式映象的定義，導(dǎo)出應(yīng)用程序A所要讀取的記錄格式DBMX將數(shù)據(jù)記錄從系統(tǒng)緩沖區(qū)傳送到應(yīng)用程序A的用戶工作區(qū)DBMS向應(yīng)用程序A返回命令執(zhí)行情況的狀態(tài)信息1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程（續(xù)）DBMS依據(jù)子模1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與組成1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工作過(guò)程1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能與1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法N方案2N方案M＋N方案N＋1方案1.4.3數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法N方案一、N方案DBMS與應(yīng)用程序融合在一起，N個(gè)用戶的系統(tǒng)中只有N個(gè)進(jìn)程。DBMS基本成分通常設(shè)計(jì)成可重入代碼用戶使用DBMS時(shí)，調(diào)用的DBMS模塊被加入到用戶進(jìn)程中，借助于操作系統(tǒng)的調(diào)度完成對(duì)用戶程序的運(yùn)行系統(tǒng)性能較差一、N方案DBMS與應(yīng)用程序融合在一起，N個(gè)用戶的系統(tǒng)中只有N方案（續(xù)）AP1DBMSAP2DBMSAP3DBMSU1U2OSSGA文件DBN方案（續(xù)）AP1AP2AP3U1U2OSSGA文件DB二、2N方案一個(gè)DBMS進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶進(jìn)程，每個(gè)用戶進(jìn)程均有一個(gè)影子進(jìn)程（shadow）的dbms進(jìn)程為之服務(wù)。系統(tǒng)中總進(jìn)程數(shù)接近用戶進(jìn)程的2倍系統(tǒng)還有若干個(gè)后臺(tái)進(jìn)程負(fù)責(zé)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)