1、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)22022/7/18考試成績(jī)平時(shí)成績(jī)書(shū)面作業(yè)、課堂出勤、 期末考試學(xué)時(shí)48+8學(xué)時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)32022/7/18什么是數(shù)據(jù)庫(kù)舉例目前主流的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要作用、特點(diǎn)、功能？什么是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一個(gè)好的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)具備的技能？42022/7/18內(nèi)容安排第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論第2章 數(shù)據(jù)模型第3章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 第4章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL 第5章 查詢處理和查詢優(yōu)化第6章 數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性第7章 數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性第8章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)第9章 并發(fā)控制第10章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論第11章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第12章 數(shù)據(jù)庫(kù)編程第17章 數(shù)據(jù)庫(kù)新技術(shù)與新應(yīng)用52022/7/18第一

2、章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論本章介紹數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)涉及的基本概念，通過(guò)本章學(xué)習(xí),將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有一個(gè)概括的了解 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)的廣泛應(yīng)用也進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展,使其成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域 62022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)72022/7/181.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展什么是數(shù)據(jù)管理對(duì)數(shù)據(jù)

3、進(jìn)行分類、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)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82022/7/181.1.1 人工管理階段時(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?jīng)]有操作系統(tǒng) 沒(méi)有管理數(shù)據(jù)軟件處理方式批處理特點(diǎn)： （1）數(shù)據(jù)不保存 （2）沒(méi)有專用的軟件管理數(shù)據(jù) （3）應(yīng)用程序完全依賴于數(shù)據(jù) （4）數(shù)據(jù)不能共享 應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)集1數(shù)據(jù)集2數(shù)據(jù)集n92

4、022/7/181.1.2 文件系統(tǒng)階段時(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)算硬件水平磁盤(pán)磁鼓軟件水平文件系統(tǒng)處理方式聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理特點(diǎn)： （1）數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)期保存 （2）有專門(mén)的文件系統(tǒng)軟件管理數(shù)據(jù) （3）數(shù)據(jù)是面向應(yīng)用的（4）數(shù)據(jù)冗余度大（5）缺乏對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一的控制機(jī)制102022/7/181.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段時(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60年代后期出現(xiàn)的三件大事，標(biāo)志著數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)代。 (1) 1968年美國(guó)IBM公司研制了世界上第一個(gè)商品化的數(shù)

5、據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)IMS(2) 1969年美國(guó)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)語(yǔ)言研究會(huì)下屬的數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)組公布了基于網(wǎng)狀模型的DBTG報(bào)告； (3) 1970年IBM公司的研究員E.F.Codd發(fā)表了題為大型共享數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的關(guān)系模型等一系列關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)論文，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ) 112022/7/181.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段主要特征 (1) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化(2) 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高物理獨(dú)立性：數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)的改變 ，不影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，不影響應(yīng)用程序邏輯獨(dú)立性：數(shù)據(jù)庫(kù)中的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí),應(yīng)用程序無(wú)需修改 數(shù)據(jù)獨(dú)立性通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所提供的二級(jí)映像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)到

6、應(yīng)用所涉及的局部邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像 122022/7/181.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段主要特征 （續(xù)）(3) 減少數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)不再是面向應(yīng)用，而是面向系統(tǒng)。數(shù)據(jù)集中管理(4) 數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)共享是數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展的主要原因，也是重要特征(5) 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)功能.數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)132022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)142022/7/181.2 什么是數(shù)據(jù)庫(kù) 所謂數(shù)據(jù)庫(kù)就是存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)

7、算機(jī)內(nèi)、有組織的數(shù)據(jù)集合,它根據(jù)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系組織在一起，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，較少數(shù)據(jù)冗余，能夠?yàn)楦鞣N用戶共享 數(shù)據(jù)庫(kù)需要由一個(gè)軟件系統(tǒng)統(tǒng)一管理，這個(gè)軟件系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DataBase Management System, DBMS）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成及其間的聯(lián)系 152022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)162022/7/181.3 數(shù)據(jù)模型模型方法是一種抽象表示把表示事物的主要特征抽象地用一種形式化的描述反映出來(lái),以簡(jiǎn)化問(wèn)題，

8、便于處理數(shù)據(jù)模型就是信息領(lǐng)域中采用的模型方法 現(xiàn)實(shí)世界中的各種事物及其間的聯(lián)系數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間的聯(lián)系172022/7/181.3 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)特征的抽象，用來(lái)描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義。包含 ：(1) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 對(duì)數(shù)據(jù)靜態(tài)特性的描述應(yīng)用所涉及的對(duì)象和對(duì)象具有的特征，對(duì)象間的聯(lián)系 (2) 數(shù)據(jù)操作對(duì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)特性的描述。 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象實(shí)例執(zhí)行的一組操作，檢索、插入、刪除、修改等 (3) 數(shù)據(jù)的完整性約束對(duì)數(shù)據(jù)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的限定 反映了數(shù)據(jù)間的制約和依存關(guān)系 182022/7/181.3 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型就是信息領(lǐng)域中采用的模型方法把表示事物的主要特征抽象地用一種形式化的描述反映出來(lái),以簡(jiǎn)

9、化問(wèn)題，便于處理192022/7/181.3 數(shù)據(jù)模型概念模型不涉及信息在計(jì)算機(jī)中如何表示用來(lái)描述某一特定范圍內(nèi)人們所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)面向用戶，只要用戶需求不變，概念模型也不變 (基本)數(shù)據(jù)模型按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)模型是與具體DBMS有關(guān)嚴(yán)格地講，數(shù)據(jù)模型應(yīng)該由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束三部分組成，但數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)是區(qū)別數(shù)據(jù)模型最主要的部分。 因此，不同數(shù)據(jù)模型主要是由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)表征。數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型：用戶所看到的數(shù)據(jù)模型，邏輯數(shù)據(jù)模型僅表示數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有DBMS都是以其所支持的邏輯數(shù)據(jù)模型來(lái)分類的 物理數(shù)據(jù)模型：表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法反映邏輯數(shù)據(jù)模型在物

10、理存儲(chǔ)器上的具體實(shí)現(xiàn) 202022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)212022/7/181.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶可以邏輯地、抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必考慮數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中是如何進(jìn)行組織、存放的。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)該是一個(gè)多級(jí)結(jié)構(gòu) 方便用戶存取數(shù)據(jù) 高效地組織數(shù)據(jù) ，以最佳形式在物理存儲(chǔ)器上存放數(shù)據(jù)222022/7/181.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):一般劃分為三個(gè)層次，稱為三級(jí)模式,分別為外模式、模式和內(nèi)模式

11、。 外模式/模式映象應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用n外模式1外模式m模式模式/內(nèi)模式映象內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫(kù)232022/7/181.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1. 模式(Schema) : 也稱邏輯模式是全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述, 構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)總的框架 獨(dú)立于應(yīng)用程序和物理存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)一個(gè)模式提供模式描述語(yǔ)言(Data Description Language，DDL) 2. 外模式(External Schema)是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶（程序員和最終用戶）能看見(jiàn)的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是與某一應(yīng)用具體相關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示242022/7/182. 外模式(External Schema)外

12、模式是模式的子集一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式, 反映了不同用戶的應(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)、類型、長(zhǎng)度、保密級(jí)別等都可以不同不同的用戶有不同的外模式，同一個(gè)外模式可以為多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所使用單一應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式。模式與外模式：一對(duì)多外模式與應(yīng)用：一對(duì)多外模式/模式映象應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用n外模式1外模式m模式252022/7/181.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)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)3. 內(nèi)模式（Internal Schema）也稱存儲(chǔ)模式，是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)

13、和存儲(chǔ)方式的描述是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方法。規(guī)定數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的物理組織方式、記錄尋址方式定義物理存儲(chǔ)塊的大小，溢出處理方法等一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只能有一個(gè)內(nèi)模式262022/7/181.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，外模式可有多個(gè)，而邏輯模式、內(nèi)模式只能各有一個(gè)。內(nèi)模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際存儲(chǔ)的表示，概念模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際存儲(chǔ)的抽象表示，外模式是概念模式的某一部分的抽象表示。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別視圖級(jí)、概念級(jí)和物理級(jí) 272022/7/181.4.2 三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的二級(jí)映像三級(jí)模式結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)庫(kù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)同用戶的局部邏輯結(jié)構(gòu)和物理組織結(jié)構(gòu)分開(kāi)用戶能邏輯抽象地處

14、理數(shù)據(jù)，不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的內(nèi)部表示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也不必考慮用戶對(duì)數(shù)據(jù)的使用，數(shù)據(jù)的具體組織由 DBMS 管理。三級(jí)模式之間提供了兩級(jí)映像外模式/模式映像、模式/內(nèi)模式映像,目的是在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn) 這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，282022/7/181.4.2 三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的二級(jí)映像外模式與模式之間的映像定義局部數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與全局邏輯結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系一個(gè)模式對(duì)應(yīng)多個(gè)外模式，當(dāng)模式結(jié)構(gòu)改變，則只要修改外模式與模式間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而不必修改外模式中的局部邏輯結(jié)構(gòu)，因而相應(yīng)的應(yīng)用程序亦可不必修改，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 模式與內(nèi)模式之間的映像定義全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和物理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系一個(gè)模式對(duì)應(yīng)一

15、個(gè)內(nèi)模式:當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，僅需要修改模式與內(nèi)模式間的映像關(guān)系，而可以使模式保持不變，從而使應(yīng)用程序保持不變,提供了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 292022/7/181.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小結(jié)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(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。302022/7/181.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小結(jié)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

16、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)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(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。312022/7/181.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小結(jié)二級(jí)映像保證了數(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。322022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)

17、構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)332022/7/181.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能1. 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能(1)模式定義 語(yǔ)言( DDL):定義數(shù)據(jù)庫(kù)全局邏輯結(jié)構(gòu)定義記錄型和記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)，包括記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng)的命名，記錄的鍵，數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度；說(shuō)明數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系；定義對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查的約束條件；規(guī)定數(shù)據(jù)的安全控制等 342022/7/181.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能1. 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能(2) 外模式定義語(yǔ)言：定義用戶的局部邏輯結(jié)構(gòu)其形式和功能基本與模式DDL語(yǔ)言相同，但它描述的是用戶數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)對(duì)記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng)及它們之間的聯(lián)系

18、是按用戶視圖描述的，因此可以與模式有不同的記錄名、記錄組成，有不同的數(shù)據(jù)項(xiàng)名、類型及長(zhǎng)度。記錄間的聯(lián)系也可以與模式中不同。352022/7/181.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能1. 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能(3) 內(nèi)模式定義語(yǔ)言：定義物理數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)物理數(shù)據(jù)庫(kù)是在設(shè)備介質(zhì)上真正存在的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)在介質(zhì)上如何表示，如何組織，都由內(nèi)模式語(yǔ)言描述，內(nèi)容包括:數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式, 如直接存儲(chǔ)、索引組織或鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的存取方式和檢索技術(shù), 如索引方式用索引尋址法，對(duì)直接文件用散列法等對(duì)數(shù)據(jù)的分區(qū)、分頁(yè),如規(guī)定數(shù)據(jù)區(qū)、索引區(qū)等362022/7/181.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能2. 數(shù)據(jù)庫(kù)的操縱功能數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(Da

19、ta Manipulation Language, DML)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，插入、刪除、修改查詢3. 數(shù)據(jù)庫(kù)的保護(hù)功能數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性控制主要是防止未授權(quán)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作所造成數(shù)據(jù)的泄露、更改和破壞。數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性控制能夠保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的正確性和相容性，以防止對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的誤操作。數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)控制主要解決多用戶共享數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)的錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)應(yīng)能夠提供數(shù)據(jù)遭到破壞時(shí)將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到正確狀態(tài)的功能。 372022/7/181.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能4. 數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)功能(1) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)程序 (2) 數(shù)據(jù)裝入程序 (3) 統(tǒng)計(jì)分析程序 (

20、4) 重組程序 此外，還包括對(duì)無(wú)用數(shù)據(jù)的收集及空間的再分配等程序 382022/7/181.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的組成 (1) 系統(tǒng)主控程序 (2) 存取控制程序(3) 并發(fā)控制程序 (4) 數(shù)據(jù)有效性檢查程序 (5) 數(shù)據(jù)保護(hù)程序 (6) 查詢處理程序 (7) 數(shù)據(jù)更新程序 (8) 目錄管理程序 (9) 通訊程序 392022/7/181.5.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的工作過(guò)程以DBMS為核心的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的工作環(huán)境如圖所示 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具軟件D B M S操作系統(tǒng)硬件402022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.5

21、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)412022/7/181.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建立、使用和維護(hù)涉及許多人, 這些人員可以分為四類數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、系統(tǒng)分析員、應(yīng)用程序員和用戶。不同人員涉及數(shù)據(jù)的抽象級(jí)別不同422022/7/181.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)決定數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)決定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的使用和運(yùn)行周期性轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)(數(shù)據(jù)文件/日志文件)、系統(tǒng)故障恢復(fù)、介質(zhì)故障恢復(fù)、監(jiān)視審計(jì)文件數(shù)據(jù)庫(kù)的改進(jìn)（性能監(jiān)控和調(diào)優(yōu)）和重組數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)432022

22、/7/181.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖2. 系統(tǒng)分析員負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說(shuō)明與用戶及DBA協(xié)商，確定系統(tǒng)的硬軟件配置參與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)3. 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員參加用戶需求調(diào)查和系統(tǒng)分析確定數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式442022/7/181.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖4. 應(yīng)用程序員設(shè)計(jì)和編寫(xiě)應(yīng)用系統(tǒng)的程序模塊進(jìn)行調(diào)試和安裝5. 用戶偶然用戶：企業(yè)或組織機(jī)構(gòu)的高中級(jí)管理人員簡(jiǎn)單用戶：銀行的職員、機(jī)票預(yù)定人員、旅館總臺(tái)服務(wù)員復(fù)雜用戶工程師、科學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、科技工作者等直接使用數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，甚至能夠基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的API編制自己的應(yīng)用程序452022/7/18第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)引論1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.2什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.5數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 1.6數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的不同視圖1.7數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展1.8 小結(jié)462022/7/181.7 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展第一代60年代末研制的層次、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)IBM公司研制的層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)IMS是層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的代表，是世界上最早出現(xiàn)的商品化數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ，