中國石油大學(xué)華東數(shù)據(jù)庫

中國石油大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系數(shù)據(jù)庫原理第一章緒論〔續(xù)〕第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6小結(jié)1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素1.2.2概念模型1.2.3最常用的數(shù)據(jù)模型1.2.4層次模型

1.2.5網(wǎng)狀模型1.2.6關(guān)系模型1.2.5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)庫系統(tǒng)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)條件的根本層次聯(lián)系的集合為網(wǎng)狀模型。1.允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；2.一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

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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：用記錄類型描述。每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型。屬性：用字段描述。每個(gè)記錄類型可包含假設(shè)干個(gè)字段。聯(lián)系：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄〔類〕型之間的一對多的父子聯(lián)系。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))特點(diǎn)只能直接處理一對多的實(shí)體聯(lián)系每個(gè)記錄類型定義一個(gè)排序字段，也稱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))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))

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

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R2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))父母人子女樹種植砍伐養(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))多對多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示用網(wǎng)狀模型間接表示多對多聯(lián)系方法將多對多聯(lián)系直接分解成一對多聯(lián)系2.網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱查詢插入刪除更新3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)〔如DBTG〕對數(shù)據(jù)操縱加了一些限制，提供了一定的完整性約束碼：唯一標(biāo)識記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合雙親結(jié)點(diǎn)與子女結(jié)點(diǎn)之間是一對多聯(lián)系支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件3.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束完整性約束條件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4.網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲結(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)庫的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握DDL、DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用6.典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DBTG系統(tǒng)，亦稱CODASYL系統(tǒng)由DBTG提出的一個(gè)系統(tǒng)方案奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的根本概念、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IMAGE1.2數(shù)據(jù)模型1.2.1數(shù)據(jù)模型的組成要素1.2.2概念模型1.2.3最常用的數(shù)據(jù)模型1.2.4層次模型1.2.5網(wǎng)狀模型

1.2.6關(guān)系模型1.2.6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)庫系統(tǒng)

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)系數(shù)據(jù)模型的數(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)系模型的根本概念關(guān)系〔Relation〕一個(gè)關(guān)系對應(yīng)通常說的一張表。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)名稱即屬性名。關(guān)系模型的根本概念主碼〔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)系模式對關(guān)系的描述關(guān)系名〔屬性1，屬性2，…，屬性n〕學(xué)生〔學(xué)號，姓名，年齡，性別，系，年級〕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。一對一聯(lián)系：隱含在實(shí)體對應(yīng)的關(guān)系中。一對多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對應(yīng)的關(guān)系中。多對多聯(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))例1學(xué)生、系、系與學(xué)生之間的一對多聯(lián)系：學(xué)生〔學(xué)號，姓名，年齡，性別，系號，年級〕系(系號，系名，辦公地點(diǎn))例2系、系主任、系與系主任間的一對一聯(lián)系關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))例3學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對多聯(lián)系：

學(xué)生〔學(xué)號，姓名，年齡，性別，系號，年級〕課程〔課程號，課程名，學(xué)分〕選修〔學(xué)號，課程號，成績〕關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(續(xù))關(guān)系必須是標(biāo)準(zhǔn)化的，滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)條件最根本的標(biāo)準(zhǔn)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)。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，操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即假設(shè)干元組的集合存取路徑對用戶隱蔽，用戶只要指出“干什么〞，不必詳細(xì)說明“怎么干〞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4.關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲結(jié)構(gòu)表以文件形式存儲有的DBMS一個(gè)表對應(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)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)概念的根底上概念單一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示。對數(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用戶透明具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的平安保密性簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)(續(xù))缺點(diǎn)存取路徑對用戶透明導(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，必須對用戶的查詢請求進(jìn)行優(yōu)化增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度6.典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)ORACLESYBASEINFORMIXSQLServerDB/2COBASE〔北大、人大與中軟〕PBASE〔中國人民大學(xué)〕EasyBase〔中國人民大學(xué)〕DM/2〔華中理工大學(xué)〕OpenBase〔東大阿爾派〕第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6小結(jié)1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念“型〞和“值〞的概念型〔Type〕對某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明值〔Value〕是型的一個(gè)具體賦值例如：學(xué)生記錄記錄型：〔學(xué)號，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)庫系統(tǒng)模式的概念(續(xù))模式〔Schema〕數(shù)據(jù)庫邏輯結(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)系模式是相對穩(wěn)定的模式的一個(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)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念(續(xù))例如：在學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫模式中，包含學(xué)生記錄、課程記錄和學(xué)生選課記錄2003年的一個(gè)學(xué)生數(shù)據(jù)庫實(shí)例，包含：2003年學(xué)校中所有學(xué)生的記錄學(xué)校開設(shè)的所有課程的記錄所有學(xué)生選課的記錄2002年度學(xué)生數(shù)據(jù)庫模式對應(yīng)的實(shí)例與

2003年度學(xué)生數(shù)據(jù)庫模式對應(yīng)的實(shí)例是不同的1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)1．模式(Schema)模式〔也稱邏輯模式〕數(shù)據(jù)庫中全體數(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)庫只有一個(gè)模式模式的地位：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層與數(shù)據(jù)的物理存儲細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級程序設(shè)計(jì)語言無關(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、類型、取值范圍等〕數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)有關(guān)的平安性、完整性要求2.外模式(ExternalSchema)外模式〔也稱子模式或用戶模式〕數(shù)據(jù)庫用戶〔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：一對多外模式通常是模式的子集一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(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、對數(shù)據(jù)保密的要求對模式中同一數(shù)據(jù)，在外模式中的結(jié)構(gòu)、類型、長度、保密級別等都可以不同外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對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))外模式的用途保證數(shù)據(jù)庫平安性的一個(gè)有力措施。每個(gè)用戶只能看見和訪問所對應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)3．內(nèi)模式(InternalSchema)內(nèi)模式〔也稱存儲模式〕是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式記錄的存儲方式〔順序存儲，按照B樹結(jié)構(gòu)存儲，按hash方法存儲〕索引的組織方式數(shù)據(jù)是否壓縮存儲數(shù)據(jù)是否加密數(shù)據(jù)存儲記錄結(jié)構(gòu)的規(guī)定一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式內(nèi)模式(續(xù))例如學(xué)生記錄，如果按堆存儲，那么插入一條新記錄總是放在學(xué)生記錄存儲的最后，如右圖所示內(nèi)模式(續(xù))如果按學(xué)號升序存儲，那么插入一條記錄就要找到它應(yīng)在的位置插入，如以下圖〔b〕所示如果按照學(xué)生年齡聚簇存放，假設(shè)新插入的S3是16歲，那么應(yīng)插入的位置如以下圖〔c〕所示1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)三級模式與二級映象三級模式是對數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級別二級映象在DBMS內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換外模式／模式映像模式／內(nèi)模式映像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)1．外模式／模式映象模式：描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)外模式：描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)同一個(gè)模式可以有任意多個(gè)外模式每一個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個(gè)外模式／模式映象，定義外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系映象定義通常包含在各自外模式的描述中外模式／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，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。2．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)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。例如，說明邏輯記錄和字段在內(nèi)部是如何表示的數(shù)據(jù)庫中模式／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)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變了〔例如選用了另一種存儲結(jié)構(gòu)〕，數(shù)據(jù)庫管理員修改模式／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，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性小結(jié)小結(jié)模式是數(shù)據(jù)庫的中心與關(guān)鍵獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的其它層次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫的邏輯模式小結(jié)(續(xù))內(nèi)模式依賴于全局邏輯結(jié)構(gòu)，但獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的用戶視圖即外模式，也獨(dú)立于具體的存儲設(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策略進(jìn)行組織，以到達(dá)較好的時(shí)間與空間效率。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)立于存儲模式和存儲設(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))應(yīng)用程序在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的，它依賴于特定的外模式，與數(shù)據(jù)庫的模式和存儲結(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))二級映象保證了數(shù)據(jù)庫外模式的穩(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，否那么應(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)用程序中別離出去。數(shù)據(jù)的存取由DBMS管理用戶不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié)，簡化了應(yīng)用程序的編制，大大減少了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看1.3.2數(shù)據(jù)庫系統(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/效勞器結(jié)構(gòu)瀏覽器/應(yīng)用效勞器/數(shù)據(jù)庫效勞器結(jié)構(gòu)1.單用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)據(jù))裝在一臺計(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)。早期的最簡單的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2.主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(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)來完成各個(gè)用戶通過主機(jī)的終端并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫，共享數(shù)據(jù)資源主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主機(jī)終端主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù))優(yōu)點(diǎn)易于管理、控制與維護(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)過分繁重，成為瓶頸，從而使系統(tǒng)性能下降。系統(tǒng)的可靠性依賴主機(jī),當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)都不能使用。3.分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(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)庫中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行全局應(yīng)用分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(續(xù))優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)了地理上分散的公司、團(tuán)體和組織對于數(shù)據(jù)庫應(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)帶來困難。當(dāng)用戶需要經(jīng)常訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)效率會(huì)明顯地受到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹萍s。4．客戶／效勞器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把DBMS功能和應(yīng)用分開網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)〔些〕結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行DBMS功能，稱為數(shù)據(jù)庫效勞器，簡稱效勞器其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝DBMS的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，用戶的應(yīng)用系統(tǒng)，稱為客戶機(jī)客戶／效勞器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的種類集中的效勞器結(jié)構(gòu)一臺數(shù)據(jù)庫效勞器，多臺客戶機(jī)分布的效勞器結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中有多臺數(shù)據(jù)庫效勞器分布的效勞器結(jié)構(gòu)是客戶／效勞器與分布式數(shù)據(jù)庫的結(jié)合客戶／效勞器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)客戶端的用戶請求被傳送到數(shù)據(jù)庫效勞器，數(shù)據(jù)庫效勞器進(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)庫更加開放客戶與效勞器一般都能在多種不同的硬件和軟件平臺上運(yùn)行可以使用不同廠商的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具客戶／效勞器結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)“胖客戶〞問題：系統(tǒng)安裝復(fù)雜，工作量大。應(yīng)用維護(hù)困難，難于保密，造成平安性差。相同的應(yīng)用程序要重復(fù)安裝在每一臺客戶機(jī)上，從系統(tǒng)總體來看，大大浪費(fèi)了系統(tǒng)資源。系統(tǒng)規(guī)模到達(dá)數(shù)百數(shù)千臺客戶機(jī)，它們的硬件配置、操作系統(tǒng)又常常不同，要為每一個(gè)客戶機(jī)安裝應(yīng)用程序和相應(yīng)的工具模塊，其安裝維護(hù)代價(jià)便不可接受了。瀏覽器/應(yīng)用效勞器/數(shù)據(jù)庫效勞器結(jié)構(gòu)客戶端：瀏覽器軟件、用戶界面瀏覽器的界面統(tǒng)一，廣闊用戶容易掌握大大減少了培訓(xùn)時(shí)間與費(fèi)用。效勞器端分為兩局部：Web效勞器、應(yīng)用效勞器數(shù)據(jù)庫效勞器等大大減少了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)代價(jià)能夠支持?jǐn)?shù)萬甚至更多的用戶智能卡移動(dòng)通信計(jì)算機(jī)外設(shè)機(jī)頂盒零售設(shè)備印刷機(jī)復(fù)印機(jī)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器電話交換設(shè)備嵌入式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.2數(shù)據(jù)模型1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.5數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6小結(jié)1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)〔及其開發(fā)工具〕應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員〔用戶〕一、硬件平臺及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對硬件資源的要求(1)足夠大的內(nèi)存操作系統(tǒng)DBMS的核心模塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對硬件資源的要求(2)足夠大的外存磁盤或磁盤陣列操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫及其備份光盤、磁帶數(shù)據(jù)備份(3)較高的通道能力，提高數(shù)據(jù)傳送率二、軟件DBMS操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫接口的高級語言及其編譯系統(tǒng)以DBMS為核心的應(yīng)用開發(fā)工具為特定應(yīng)用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)三、人員數(shù)據(jù)庫管理員系統(tǒng)分析員數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員應(yīng)用程序員(最終用戶)人員(續(xù))不同的人員涉及不同的數(shù)據(jù)抽象級別，具有不同的數(shù)據(jù)視圖，如以下圖所示1.數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)決定數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取策略定義數(shù)據(jù)的平安性要求和完整性約束條件數(shù)據(jù)庫