數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)緒論(一)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與Orac1e

課程目標

■了斛，并結(jié)合關(guān)條型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)深入理斛數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)的襄本概念，原理和方法。

■掌握關(guān)宗教據(jù)模型及關(guān)系數(shù)據(jù)語言，能熟練應(yīng)用

SQL語言表達各種數(shù)據(jù)操作。

■掌握E-R模型的概念和方法，關(guān)宗教據(jù)庫規(guī)范化

理論和數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法，通過上機實習(xí)的訓(xùn)練，

初步具備進行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用宗統(tǒng)開發(fā)的能力。

■對數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域研究的深入課題有大致了解，激發(fā)

在此領(lǐng)域中繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究的愿望，為享習(xí)數(shù)據(jù)

庫索統(tǒng)高級課程做準備。

2

課程內(nèi)容

、

■第一章緒論

■第二章關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)篇

■第三章SQL語言

■第四章關(guān)系宗統(tǒng)及其查詢優(yōu)化

■第五章關(guān)系數(shù)據(jù)理論7

■第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計--------設(shè)計篇

■第七章教據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)]

■第八章并發(fā)控制

■第九章數(shù)據(jù)庫安全性系統(tǒng)篇

■第十章數(shù)據(jù)庫完整性)

3

參考文獻

■教材和參考4

■教據(jù)庫系統(tǒng)概論，薩師短，王珊著，離等教育

出版社，2000

■數(shù)據(jù)庫米統(tǒng)概念,Abraham,Silberschatz等著,

楊冬青，唐世渭等譯，機械工業(yè)出版社，2000

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)教程（第2版J,施伯樂，丁寶康等

編著，高等教育出版社，2003

■上機實習(xí)環(huán)境

■ORACLE

4

我們的實習(xí)方式

■三人行，必有我?guī)?/p>

■成立2-3人學(xué)習(xí)小組

■變適應(yīng)性學(xué)習(xí)為創(chuàng)造性學(xué)習(xí)

5

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)庫米統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.4數(shù)據(jù)庫米統(tǒng)的組成

1.5數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域

6

M§L1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)樓述

■數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

■數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段

■數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本術(shù)語

7

§1.1.1數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

■信息（犍源、材料科學(xué)相成三大文桎，

■現(xiàn)實世界事物的存在方式或運動狀杰的反映。

■具有可感知、可加工、可傳遹和可再生等自然屬性

■數(shù)據(jù)

■用物理符號記錄下來的可以鑒別的信息，可以是數(shù)值

數(shù)據(jù)，也可以是非數(shù)值數(shù)據(jù)，如聲音、圖像等。

■計算機中數(shù)據(jù)

■能輸入計算機，并能為其處理的符號序列

8

§1.1.1數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

■信息與熬據(jù)的寐系

■數(shù)據(jù)是信息的符號表示，或稱載體。

■信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是數(shù)據(jù)的語義斛絳。

■信息與數(shù)據(jù)是密切相關(guān)聯(lián)的。

■例，一幅亶白畫象

■數(shù)據(jù)----黑白點陣/oo\

■信息----臉譜v—/)

9

§1.1.1數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

■信息處理：從已知的信息出發(fā)，經(jīng)演絳推理，

導(dǎo)出新的信息。

■數(shù)據(jù)處理：將原始信息表示成數(shù)據(jù)（稱為源教

據(jù)），然后對這些源數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加

工和推導(dǎo)得出新的數(shù)據(jù)，這些結(jié)果數(shù)據(jù)表示了

新的信息。這些新的信息，可以作為某種決策

的依據(jù)或用于新的推導(dǎo)。

■說明：信息是有價值的，信息價值與它的準確

性、及時性、完整性和可靠性有關(guān)，為了提高

信息的價值，就要用科學(xué)的方法來管理信息，

這種科學(xué)的方法就是數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

10

§1.1.1數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

■數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)處理中負責對數(shù)據(jù)進行組織、

存儲、更新、檢索和維護等任務(wù)。

■數(shù)據(jù)管理是M1S的中心問題。

■數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

U

§LL2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段

考察要點

■人工管理階段（50

年代中期以前）■各階段的技術(shù)及應(yīng)用

■文件系統(tǒng)階段（50

■計算機應(yīng)用范圍

年代后期--60年代

中期）■外存儲設(shè)備

■數(shù)據(jù)管理軟件

■數(shù)據(jù)庫米統(tǒng)階段

■各個階段的差別體現(xiàn)

（60年代后期開始）

-誰管理數(shù)據(jù)

■數(shù)據(jù)庫索統(tǒng)的特點

■數(shù)據(jù)面向誰

■數(shù)據(jù)與應(yīng)用的獨立性

12

§LL2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展階段

■按照邏容關(guān)條組織起來的一批數(shù)據(jù)，按一定的存儲方法把

它存儲在計算機中，并在這些數(shù)據(jù)上定義了一個運算的集

合

-近若結(jié)構(gòu)

■數(shù)據(jù)之間存在的近科關(guān)條

■表、樹、圖、教組…

■物理結(jié)構(gòu)

■數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的存儲方式J

■順序方式、鏈接方式…

薛程號薛程名皆合先修薛

1001照據(jù)將構(gòu)41003

1002數(shù)據(jù)摩31001

1003PASCAL4

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人工管理階段

■計算機主要用于科學(xué)計算

■外存為順序存取設(shè)備

■磁帶、卡片、紙帶，沒有磁盤等直接存取設(shè)備

■沒有操作系統(tǒng)，沒有數(shù)據(jù)管理軟件

■用戶用機器指令編碼，通過紙帶機輸入程序和數(shù)據(jù)，

程序運行完畢后，由用戶聯(lián)走紙帶和運算結(jié)果，再讓

下一用戶上機操作

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n-人工管理階段

■特點

■用戶完全負責數(shù)據(jù)管理工作

■數(shù)據(jù)的組織、存儲結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出等

■數(shù)據(jù)完全面向特定的應(yīng)用程序

■每個用戶使用自己的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不保存，用完就撤走

■數(shù)據(jù)與程序沒有獨立性

■程序中存取數(shù)據(jù)的子程序隨著存儲結(jié)構(gòu)的改變而改變

■磁帶的特點

■優(yōu)點：廉價地存放大余量數(shù)據(jù)

■缺點：順序訪問；1%所需，100%訪問

15

16

*文件系統(tǒng)階段

■背老

■計算機不但用于科學(xué)計算，還用于管理

■外存有了岐盤、岐鼓等直接存取設(shè)備

■有了專門管理教據(jù)的軟件，一般稱為文件系統(tǒng)

■文件存儲空間的管理

■目錄管理

■文件讀寫管理

■文件保護

■向用戶提供操作接口

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*文件系統(tǒng)階段

■特點

■系統(tǒng)提供一定的數(shù)據(jù)管理功能

■存取方法（素引文件、直接存取文件、倒挑文件等）

■支持對文件的基本操作（增、刪、女、查等），用戶

程序不必考慮物理細節(jié)

■數(shù)據(jù)的存職基本上以記錄為單傳

■數(shù)據(jù)仍是面句應(yīng)用的

■一個數(shù)據(jù)文件對應(yīng)一個或幾個用戶程序

■教據(jù)與程序有一定的獨立性

■文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)在

存儲上的改變不一定反映在程序上

18

19

文件系統(tǒng)階段

ipeHnwsu

勞資科學(xué)號姓名系別補貼

IP?HnujsuE入6

房產(chǎn)科學(xué)號聶名性別系別住址

IP?HnujsuEAG

學(xué)藉科學(xué)號姓名系別學(xué)分學(xué)住

ipeHnujsuE、6

學(xué)號姓名性別條別年齡學(xué)住出身

20

>文件系統(tǒng)階段

■趙據(jù)與隹商的獨克桃差

■文件系統(tǒng)的出現(xiàn)沒有女變數(shù)據(jù)與程序緊密結(jié)合的狀

況，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變則必須修改應(yīng)用程序

■文件余統(tǒng)只是斛脫了程序員對物理設(shè)備存取的負擔,

它并不理解數(shù)據(jù)的語義，只負責存儲

■數(shù)據(jù)的語義信息只能由程序來解建。

■一個應(yīng)用若想共享另一個應(yīng)用生成的數(shù)據(jù),必須同

另一個應(yīng)用溝通，了斛數(shù)據(jù)的語義與組織方式

21

文件系統(tǒng)階段

■熬據(jù)的共享桃差，冗余廖大

■數(shù)據(jù)面句應(yīng)用

■即使不同應(yīng)用程序所需要的數(shù)據(jù)有部分相同時，也必

須建立各自的文公，而不能共享相同的數(shù)據(jù)

■數(shù)據(jù)孤立

■數(shù)據(jù)分散管理，許多文件，許多數(shù)據(jù)格式

■趙據(jù)的系一致桃

■由于數(shù)據(jù)存在很多副本，給數(shù)據(jù)的修改與維護

帶來了同難，今易造成數(shù)據(jù)的不一玫性

22

>文件系統(tǒng)階段

■熬據(jù)圣莉國雍

■記錄之間無聯(lián)系

■應(yīng)用自己編程實現(xiàn)

■對每個查詢都重新編碼

■數(shù)據(jù)黨楚桃卒亭保證

23

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

■背看

■計算機管理的數(shù)據(jù)量大，關(guān)系復(fù)雜，共享性要求

強（多種應(yīng)用、不同語言共享數(shù)據(jù)）

■外存有了大袞量磁盤，光盤

■軟件價格上升，硬件價格下降，編制和維護軟件

及應(yīng)用程序成本相對增加，其中維護的成本更高,

力求降低

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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

■特點

■有了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

■面句會組織,面句現(xiàn)實世界

■獨立性較強

■由DBMS統(tǒng)一存取，維護數(shù)據(jù)語義及結(jié)構(gòu)

25

示例

SNAME,SEX,DNAME)、

C(CNO,CNAME,CXS,CREDIT)學(xué)生課程

SC(SNO,CNO,G)v

S表示學(xué)生，各屬性依次為學(xué)號，如名，性別，所在的索名；

C表示課程，各屬性依次為課程號，課程名，學(xué)時，學(xué)分；

SC表示選修關(guān)系，它的各屬性依次為學(xué)號，課程號，成績。

■至詢

-“計算機系的所有學(xué)生”

■“選修數(shù)據(jù)庫技術(shù)課程的所有學(xué)生妙名”

■雍護

■“不允許選修不存在的課程”

26

11示例------基于文件系統(tǒng)

對文件系疣西何來殂料7

■分別組織幾個文件，存儲各類對象的記錄

■索統(tǒng)不支持文件間的聯(lián)索，由應(yīng)用程序負責查詢

表達及數(shù)據(jù)的維護

27

示例------基于文件系統(tǒng)

■令別組料幾個文件，腐儲各類對象的憶錄

CreateFilefS,C,SC)

ScanFile(C)

找到數(shù)據(jù)庫技術(shù)課的CN。

ScanFilefSCJ

找到對應(yīng)以上CN。的SN。

ScanFile(S)

找到對應(yīng)以上SN。的學(xué)生找名

28

示例------基于文件系統(tǒng)

29

>示例基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

■熬據(jù)庫系疣（關(guān)系）

■數(shù)據(jù)統(tǒng)一按表結(jié)構(gòu)存放，設(shè)為S,C,SC

■查詢：只需提查詢要求，由條統(tǒng)完成查詢過程

SELECTSNAME

FROMS,C,SC

WHERES.SNO=SC.SNO

ANDSC.CNO=C.CNO

ANDC.CNAME="數(shù)據(jù)庫技術(shù)”

■維護：應(yīng)用提出完整性約束，系統(tǒng)自動檢查

CREATETABLESC(..

FOREIGNKEY(CNO)REFERENCES

C(CNO),……)

30

數(shù)據(jù)」

IP?HnwsuE入6

勞資科

補貼

ipeHniuauEXG、

學(xué)號、

住址塞籍科!

,IP?HniuauE入6性別

房產(chǎn)科

31

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點

■面向全祖料的復(fù)集的熬據(jù)信構(gòu)

■支持全企業(yè)的應(yīng)用而不是某一個應(yīng)用

■數(shù)據(jù)反映了客觀事物間的本質(zhì)聯(lián)系，而不是著眼

于面向某個應(yīng)用，是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。這是數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)的主要特征之一

■數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型描述，無需程序定義和斛

絳。

■數(shù)據(jù)可以變長。

■數(shù)據(jù)的最小存取單傳是數(shù)據(jù)項。

32

>數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點

■破據(jù)的冗余及小，易獷克

■數(shù)據(jù)面句整個系統(tǒng)，而不是面向某一應(yīng)用，數(shù)據(jù)

集中管理，數(shù)據(jù)共享，因此冗余度小

■節(jié)酒存儲空間，戒少存取時間，且可避免數(shù)據(jù)之

間的不相余性和不一致性

■每個應(yīng)用選用數(shù)據(jù)庫的一個子集，只要重新選取

不同子集或者加上一小部分數(shù)據(jù)，就可以滿足新

的應(yīng)用要求，這就是易廣充性

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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點

■具嗡較離的熬據(jù)和福本的獨克桃

■把數(shù)據(jù)庫的定義和描述從應(yīng)用程序中分離出去

■數(shù)據(jù)描述是分級的（全局邏輯、局部近屬、存儲）

■數(shù)據(jù)的存取由條統(tǒng)管理，用戶不必考慮存取路檢

等細節(jié)，從而簡化了應(yīng)用程序

34

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的恰點

■疣一的照據(jù)控制切怩

■數(shù)據(jù)的安全性控制CSecurityJ

■保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全，防止數(shù)據(jù)罷失或被竊取、破

壞

■甜施：用戶標識與鑒定，存職控制

■數(shù)據(jù)的完整性控制CIntegrityJ

■數(shù)據(jù)的正確性、有效性、相叁性

■措施：完整性約束條件定義和檢查

35

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的恰點

■疣一的照據(jù)控制切怩

■并發(fā)控制(ConcurrencyJ

■對多用戶的并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào)，防止其互相干擾

而得到錯誤的結(jié)果并使數(shù)據(jù)庫完整性遭到破壞

■措施：封鎖

■數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)CRecover；

■在數(shù)據(jù)庫被破壞或數(shù)據(jù)庫不可靠時，系統(tǒng)有能力把數(shù)據(jù)

庫恢復(fù)到最近禁時刻的正確狀態(tài)

■措施：備粉和R志文件

36

3§L1.3數(shù)據(jù)」￡轉(zhuǎn)'技術(shù)基本術(shù)語

■微據(jù)庫(DataBaseDB)

■長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織(結(jié)構(gòu))的、可共享的數(shù)據(jù)

集合。由DBMS統(tǒng)一管理，多用戶共享。

■特性：DB是具有近屬關(guān)系和確定意義的數(shù)據(jù)集合；DB

是針對明確的應(yīng)用目標而設(shè)計、建立和加我的，每個DB

都有一組用戶，并為這些用戶應(yīng)用服務(wù)；一個DB表示了

現(xiàn)實世界的某些方面。

■熬據(jù)庫管理系揚DBMS(DataBaseManagementSystem)

■是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，是為DB的建立、使用和維護而配

置的祭統(tǒng)軟件，負責對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一管理和控制

37

3§L1.3數(shù)據(jù)」￡轉(zhuǎn)'技術(shù)基本術(shù)語

■一據(jù)港系疫(DataBaseSysyemDBS)

■計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成,包括硬

件、軟件、數(shù)據(jù)、人員。

■熬據(jù)庫技術(shù)；是研究數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、存儲、設(shè)計和

使用的一門軟件科學(xué)。

■徽據(jù)庫應(yīng)用系疣

■面句某方面實際應(yīng)用且由系統(tǒng)開發(fā)人員利用數(shù)據(jù)

庫索統(tǒng)濟源開發(fā)出來的應(yīng)用軟件條統(tǒng)

38

*§L2數(shù)據(jù)模組

■在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個工具來拉至金

立正處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地

講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實世界的模擬

■熬據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求

■能比較真實地模擬現(xiàn)實世界

■余易為人所理斛

■便于在計算機上實現(xiàn)

39

1§1.2數(shù)據(jù)模超

■數(shù)據(jù)建模：描述了組織數(shù)據(jù)的柩架結(jié)構(gòu)。

如：樓房住戶-教據(jù)；房間規(guī)格-數(shù)據(jù)模型

…數(shù)據(jù)建模最后發(fā)展成為數(shù)據(jù)的存儲方式（數(shù)據(jù)

字典中的定義）

■業(yè)務(wù)功能建模：用戶的最終需求。

一業(yè)務(wù)功能建模最后發(fā)展成為應(yīng)用程序

產(chǎn)生高效的應(yīng)用程序的前提是前好的數(shù)據(jù)模型。

（正如10平米的房間無法成為會議廳一樣，一個糟

糕的數(shù)據(jù)模型也無法產(chǎn)生高質(zhì)量的應(yīng)用。

40

j§1.2數(shù)據(jù)模超

，什么要毫克照據(jù)模型(DataModel):

■象蓋大樓的設(shè)計圖一樣，DM可使所有的項目參

與者都有一個共同的數(shù)據(jù)標準

■避免出現(xiàn)問題再斛決(邊干邊攻的方式J

■可及早發(fā)現(xiàn)問題

■加快應(yīng)用開發(fā)速度

41

§1.2數(shù)據(jù)模型

■破據(jù)抽象

■破據(jù)模型定義

■極念照據(jù)模型

■秸構(gòu)照據(jù)模型的三要素

■秸構(gòu)照據(jù)模型示例

42

n§1.2.1數(shù)據(jù)抽象

■信息世界:

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是面句計算機的，而應(yīng)用是面向現(xiàn)實世

界的，兩個世界存在著很大差異，要直接將現(xiàn)實世

界中的語義映射到計算機世界是十分困難的，因此

引入一個信息世界作為現(xiàn)實世界通向計算機實現(xiàn)的

橋梁

■一方面，信息世界是對現(xiàn)實世界的抽象，從紛繁的

現(xiàn)實世界中抽取出能反映現(xiàn)實本質(zhì)的概念和基本關(guān)

索；另一方面，信息世界中的概念和關(guān)京，要以一

定的方式映射到計算機世界中去，在計算機系統(tǒng)上

最終實現(xiàn)。信息世界起到了承上啟下的作用

43

斗§1.2.1數(shù)據(jù)抽象

用戶

認識抽象

轉(zhuǎn)換

計算機

44

*§L2.2數(shù)據(jù)模超定義

數(shù)據(jù)模型

是數(shù)據(jù)庫系

統(tǒng)中用于提

供信息表示

和操作手段

的形式構(gòu)架

45

*§L2.2數(shù)據(jù)模超定義

■概念照據(jù)模型（與DBMS無關(guān)）

■按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建槿

■用于組織信息世界的概念，表現(xiàn)從現(xiàn)實世界中抽

象出來的事物以及它們之間的聯(lián)系

■這類模型強調(diào)其語義表達能力，概念簡單、清晰,

易于用戶理解

■它是現(xiàn)實世界到信息世界的抽象，是用戶與數(shù)據(jù)

庫設(shè)計人員之間進行交流的語言

■如E-R模型

46

】［§1.2.3校念數(shù)據(jù)模型E-R圖

例/老或迄修裸程‘用橢圓表示賣,

姓名課程名先修課學(xué)分

,用無句Qmn

學(xué)生課程

把實體與

其屬性連張條的

將參與聯(lián)系的實

、接起來）教量

體用線段連接

用矩形表示實成績y

體型，在框內(nèi)用菱形表示實

.寫上實體名,、體間的聯(lián)多

y47

§1.2.2數(shù)據(jù)模型定義

■秸構(gòu)(^)熬據(jù)模型

■從計算機實現(xiàn)的觀點來對數(shù)據(jù)建模

■是信息世界中的概念和聯(lián)系在計算機世界中的表

示方法

■一般有嚴格的形式化定義，以便于在計算機上實

現(xiàn)

■如層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)米模型、面向?qū)ο竽?/p>

型

48

1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型的三要素

*■熬據(jù)秸構(gòu)（描述系疣的靜態(tài)特桃）

■是指對實體類型和實體間聯(lián)系的表達和實現(xiàn)

■數(shù)據(jù)本身

■類型、內(nèi)宏、性質(zhì)。如網(wǎng)狀模型中的數(shù)據(jù)項、記錄，

關(guān)系模型中的域、屬性，關(guān)米等

■數(shù)據(jù)之間的聯(lián)條

■例如網(wǎng)狀模型中的條型，關(guān)系模型中的外碼

■在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中一般按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名教

據(jù)模型

49

L2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型的三要素

*■熬據(jù)據(jù)作

■描述系統(tǒng)的動忐特性，即對數(shù)據(jù)庫中對象的實例

允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及操作規(guī)則

■一般有檢索、更新（插入、刪除、修改）操作

■數(shù)據(jù)模型要定義操作含義、操作符號、操作規(guī)則,

以及實現(xiàn)操作的語言

■熬據(jù)的釣束條件

■數(shù)據(jù)的約束條件是完整性規(guī)則的集合，規(guī)定數(shù)據(jù)

庫狀忐及狀忐變化所應(yīng)滿足的條件，以保證數(shù)據(jù)

的正確、有效、相袞

50

yL2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模延一層次模型

■層次模型

■用樹結(jié)構(gòu)表示實體類型和實體間聯(lián)系的模型叫層

次模型

■樹由節(jié)點和連線組成

-節(jié)點代表實體型記錄類型

■連線表示兩實體型間的一對多張條

■樹的特性

■每棵樹有且僅有一個節(jié)點無父節(jié)點，稱為樹的根

■樹中的其它節(jié)點都有且僅有一個父節(jié)點

51

混L2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模延一層次模型

＞教員學(xué)代數(shù)據(jù)摩梭型

52

薜1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型一層次模型

■教員老女照據(jù)注的一個優(yōu)

D02計算機R1101

R01|數(shù)據(jù)庫印012|王明G1

R02|網(wǎng)絡(luò)|飛0020|即直|G2

R03人工智能-S0199周密G3

E1101何璧教授E1234王恩教授

E3721劉新講師E3721付并脅教

53

[§1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型一層次模型

■優(yōu)點

■層次數(shù)據(jù)模型簡單，對具有一對多的層次關(guān)系的部門

描述自然、直觀，叁易理解

■缺點

■支持的麻條種類太少

■數(shù)據(jù)操紈不方便

子結(jié)點的存取只能通過父結(jié)點來亞行

括入、刪除復(fù)雜，父結(jié)點的刪除導(dǎo)致子結(jié)點的刪除，丟失必

要的信息

■代表產(chǎn)品：

■IBM的IMS數(shù)據(jù)庫，1969年研制成功

54

速1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型一網(wǎng)狀模型

g次模型（用嗡向囪表示實體類型我實體間聯(lián)系）

■是一個滿足下列條件的有向圖

■可以有一個以上的節(jié)點無父節(jié)點

■至少有一個節(jié)點有多于一個的父節(jié)點（挑除樹結(jié)構(gòu)）

■節(jié)點代表實體型，有向邊（從箭尾到箭頭）表示

兩實體型間的一對多聯(lián)宗

實體型

病人

55

I§L2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模延一網(wǎng)狀模型

學(xué)生課程Ic-fIriI_A-I、、

、*

SI.，?\~~1~

\s；1C2A大1年

、三、、、

,_LJ；2ClBi\x

S2|1YI__

56

],§1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模延—網(wǎng)狀模型

■優(yōu)點

■表達的聯(lián)系種類豐富

■性能鼠好，存取效率高

■缺點

■結(jié)構(gòu)復(fù)雜

■語言復(fù)雜

■DBTG報告

■1969年，由美國CODASYC（ConferenceOnData

SystemLanguage,數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商會）下屬的DBTG

CDataBaseTaskGroupJ組提出，確立了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)的概念、方法、技術(shù)

57

*§1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模超一關(guān)系模型

■用二推表束表示實體型及其相互眼系

S3fw

元組

學(xué)號四名4齡秋別系號

SOI禰軍21男D01

S0222女D01

S03i偉19男D02

58

1.2.4結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型一關(guān)系模型

■優(yōu)直

■簡單，表的概念直觀、單一，用戶易理斛

■非過程化的數(shù)據(jù)請求，數(shù)據(jù)請求可以不指明路徑

■數(shù)據(jù)獨立性，用戶只需提出“做什么”，無須說明

“怎么做”

■堅實的理論基礎(chǔ)

■我直

■效率低

59

§1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫米統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以考察的角度分為

不同形式j(luò)：

■數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)：從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度,

內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)

■數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)：從最終用戶角度，外部

體宗結(jié)構(gòu)

60

§1.3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■〃型"和〃假”的楊念

■型與值的區(qū)別：型是指對某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性

的說明，值是型的一個具體膩值

■型是相對穩(wěn)定的，值是隨時間不斷變化的

■示例：學(xué)生記錄

記錄型：

（學(xué)號，如名，性別，索別，年齡，籍貫）

該記錄型的?個記錄值：

C900201,李明，男，計算機，22,江蘇）

61

§1.3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■模式fSchema；

-數(shù)據(jù)庫近展結(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)及其藤條

■模式是相對穩(wěn)定的

■模式的一個實例（Instance）

■模式的一個具體值

■反映數(shù)據(jù)埠某一時刻的狀忠

■同一個模式可以有很多實例

■實例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動

62

§1.3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■模式的今秋

■為了提高數(shù)據(jù)的物理獨立性和近握獨立性，使數(shù)據(jù)庫

的用戶觀點，即用戶看到的數(shù)據(jù)庫，與數(shù)據(jù)庫的物理

方面，即實際存儲的數(shù)據(jù)庫區(qū)分開來，數(shù)據(jù)埠系統(tǒng)的

模式是分級的

■數(shù)據(jù)康系疣三行模式修構(gòu)

■CODASYL（ConferenceOnDataSystemLanguage,美

國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商會）提出模式、外模式、存儲模

式三級模式的概念。三級模式之間有兩級映象

63

&§1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用D應(yīng)用E

zX/\\/

,模式/內(nèi)模式映象

內(nèi)模式八

數(shù)據(jù)庫

64

J§L3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■模式（Schema）（概念模式、逡輯模式J

■是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述,

是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖

■模式的地使：是微據(jù)庫系疫模式秸構(gòu)的中間層

■與數(shù)據(jù)的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)

■與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及程序設(shè)計語言無關(guān)

■模式的定義

■數(shù)據(jù)的謖屬結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項的名字、類型、取值范圍等）

■數(shù)據(jù)之間的浜系

■數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求

65

§1.3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■外模式(Sub-Schema)(3模式、用戶模式)

■數(shù)據(jù)庫用戶使用的局部數(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)的教

據(jù)的邏輯表示

■不同用戶需求不同，看待數(shù)據(jù)的方式也可以不同，

對數(shù)據(jù)保密的要求也可以不同，使用的程序設(shè)計

語言也可以不同

66

§1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■府模式（也稱落儲模式）

■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

67

J§L3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■外模式/模式腆象

■定義某一個外模式和模式之間的對應(yīng)關(guān)系，映象

定義通常包含在各外模式中

■當橫式改變時，修改外橫式/模式映象，使外模

式保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為

數(shù)據(jù)的邏輯獨立性

68

J§L3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

■模式/內(nèi)模式腆象

■定義數(shù)據(jù)近新結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系

■存儲結(jié)構(gòu)改變時，修改模式/內(nèi)模式映象，使模

式保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱

為數(shù)據(jù)的物理獨立性

注：一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式，一個內(nèi)模式，但可

以有多個外模式。

69

$§L3數(shù)據(jù)」E信'系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

Storedfile

SQL數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)

70

*§L3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)

71

數(shù)據(jù)庫模式

房產(chǎn)科學(xué)藉科

(S#,SNAME,ADDRESS)IV2(S#,SNAME,CREDIT)|

createVI

視圖視圖

selectS#,SNAME,ADDRESS

fromB

selectS#SNAME,ADDRESS

B(S#,SNAME.r

fromMv

模式M(S#,SNAME,SEX,AGE,ADDRESS,CREDIT,DISSERTATION)

72

jl§1.3DBS外部的體系結(jié)構(gòu)

■單用戶輅構(gòu)

整個數(shù)據(jù)庫宗統(tǒng)（應(yīng)用程序、DBMS、數(shù)據(jù)）裝在一

臺計算機上，為一個用戶獨占，不同機器之間不

能共享數(shù)據(jù)。

74

jl§1.3DBS外部的體系結(jié)構(gòu)

■NA式修構(gòu)：一個主機帶多個終端的多用戶結(jié)構(gòu)

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集中存放在主機上，所有處理任務(wù)

都由主機來完成

■各個用戶通過主機的終端并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫，

共享數(shù)據(jù)濟源

75

§1.3DBS外部的體系結(jié)構(gòu)

A式修構(gòu)：一個主機帶多個終端的多用戶結(jié)構(gòu)

主機