1、之數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理之數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理之數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理之數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理之數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫緒論5 教材 王珊、陳紅，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理教程，清華大學出版社，2019 參考書 薩師煊 、王珊，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第三版） ，高等教育出版社，2000 C.J. Date（孟小峰等譯），數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導論 ，機械工業(yè)出版社，2000教材和參考書數(shù)據(jù)庫緒論7 教材教材和參考書講授內容 第一章 緒論 1.1 引言 1.2 數(shù)據(jù)模型 1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構第二章 關系數(shù)據(jù)庫 2.1 關系數(shù)據(jù)庫概述 2.2 關系數(shù)據(jù)結構 2.3 關系的完整性 2.4 關系代數(shù) 2.5* 關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 第三章 關系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL

2、 3.1 SQL的數(shù)據(jù)定義 3.2 SQL的查詢語句 3.3 SQL的更新語句 3.4* SQL的視圖第四章 關系數(shù)據(jù)庫設計理論 4.1 數(shù)據(jù)依賴 4.2 范式（1NF，2NF，3NF，BCNF） 4.3* 關系模式的規(guī)范化第五章* 數(shù)據(jù)庫設計 5.1 數(shù)據(jù)庫設計的步驟 5.2 需求分析 5.3 概念結構設計 5.4 邏輯結構設計 （ER圖） 5.5 數(shù)據(jù)庫物理設計講授內容 第一章 緒論 3.3 SQL的更新語句數(shù)據(jù)庫緒論7 1.1 引言 1.2 數(shù)據(jù)模型 1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構第 一 章 緒論數(shù)據(jù)庫緒論9 1.1 引言第 一 章 緒數(shù)據(jù)庫緒論8數(shù)據(jù)庫技術是是計算機科學技術的重要分支，是數(shù)據(jù)管

3、理相關領域的重要學科數(shù)據(jù)庫技術在信息化社會中的重要作用 信息系統(tǒng)的核心和基礎技術日益廣泛的應用 例如：管理信息系統(tǒng)(MIS)、聯(lián)機事務處理(OLTP)、聯(lián)機分析處理(OLAP)、計算機輔助設計與制造(CADCAM)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、辦公信息系統(tǒng)(OIS)、地理信息系統(tǒng)(GIS).and Internet !數(shù)據(jù)庫技術的重要地位數(shù)據(jù)庫緒論10數(shù)據(jù)庫技術是是計算機科學技術的重要分支，是數(shù)數(shù)據(jù)庫緒論9常見數(shù)據(jù)庫產品數(shù)據(jù)庫緒論11常見數(shù)據(jù)庫產品2019年11月ITbrand數(shù)據(jù)庫品牌排行榜2019年11月ITbrand數(shù)據(jù)庫品牌排行榜數(shù)據(jù)庫緒論111.1 引言1.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、

4、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)(Data): 描述事物的符號記錄。數(shù)據(jù)與其語義是不可分的。 數(shù)據(jù)庫(DataBase，DB) 長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。數(shù)據(jù)庫緒論131.1 引言1.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫緒論12數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBase Management System，DBMS) 位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。主要功能：1.數(shù)據(jù)定義：數(shù)據(jù)定義語言(Data Definition Language, DDL)2.數(shù)據(jù)操縱: 數(shù)據(jù)操縱

5、語言(Data Manipulation Language, DML)3.數(shù)據(jù)庫的運行管理: 統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制，以保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復。4.數(shù)據(jù)庫的建立和維護：數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入、轉換，重組織、性能監(jiān)視和分析數(shù)據(jù)庫緒論14數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBase Manag數(shù)據(jù)庫緒論13主要功能-續(xù)：5.數(shù)據(jù)組織、存儲和管理功能：6. 數(shù)據(jù)通信接口四個組成部分：數(shù)據(jù)定義語言（ DDL）及其翻譯處理程序數(shù)據(jù)操縱語言(DML) 及其編譯（或解釋）程序數(shù)據(jù)庫運行控制程序實用程序數(shù)據(jù)庫緒論15主要功能-續(xù)：數(shù)據(jù)庫緒論14 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBase Sy

6、stem，DBS)在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(及其開發(fā)工具)、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構成。數(shù)據(jù)庫管理員(DataBase Administrator,DBA) 數(shù)據(jù)庫緒論16 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBase Syste應用系統(tǒng)DB用戶應用開發(fā)工具DBMSOS用戶用戶DBA圖1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)圖2 數(shù)據(jù)庫在計算機系統(tǒng)中的地位應用系統(tǒng)DB用戶應用開發(fā)工具DBMSOS用戶用戶DBA圖1 數(shù)據(jù)庫緒論16數(shù)據(jù)庫技術是應數(shù)據(jù)管理任務的需要而產生的。 數(shù)據(jù)的處理是指對各種數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加工和傳播的一系列活動的總和。數(shù)據(jù)管理則是指對數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存

7、儲、檢索和維護，它是數(shù)據(jù)處理的中心問題。數(shù)據(jù)管理技術經歷了人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三個階段。1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術的產生和發(fā)展數(shù)據(jù)庫緒論18數(shù)據(jù)庫技術是應數(shù)據(jù)管理任務的需要而產生的。1數(shù)據(jù)庫緒論17 人工管理階段(20世紀50年代中期以前）特點： (1)數(shù)據(jù)不保存 (2)應用程序管理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)需要由應用程序自己管理，沒有相應的軟件系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)的管理工作。應用程序中不僅要規(guī)定數(shù)據(jù)的邏輯結構，而且要設計物理結構，包括存儲結構、存取方法、輸入方式等。因此程序員負擔很重。 (3)數(shù)據(jù)不共享 數(shù)據(jù)是面向應用的，一組數(shù)據(jù)只能對應一個程序。 (4)數(shù)據(jù)不具有獨立性 數(shù)據(jù)的邏輯結構或物理結構發(fā)生變化后

8、，必須對應用程序做相應的修改。數(shù)據(jù)庫緒論19 人工管理階段(20世紀50年代中期以前）數(shù)據(jù)庫緒論18應用程序1數(shù)據(jù)集1應用程序2數(shù)據(jù)集2應用程序n數(shù)據(jù)集n圖1-3 人工管理階段應用程序與數(shù)據(jù)之間的對應關系數(shù)據(jù)庫緒論20應用程序1數(shù)據(jù)集1應用程序2數(shù)據(jù)集2應用程序數(shù)據(jù)庫緒論19 文件系統(tǒng)階段(50年代后期60年代中期）特點： (1)數(shù)據(jù)可長期保存 (2)由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù) 相互獨立的數(shù)據(jù)文件; “按文件名訪問，按記錄進行存取”的管理技術;記錄內的結構性而整體無結構；存取方法轉換使應用程序與數(shù)據(jù)之間有了一定的獨立性；數(shù)據(jù)在存儲上的改變不一定反映在程序上。 (3)數(shù)據(jù)共享性差,冗余度大 文件仍然是面

9、向應用的;數(shù)據(jù)的冗余度大;數(shù)據(jù)的修改和維護困難 。 (4)數(shù)據(jù)獨立性低 不易擴充；數(shù)據(jù)與程序之間仍缺乏獨立性；是一個無彈性的無結構的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫緒論21 文件系統(tǒng)階段(50年代后期60年代中期）數(shù)據(jù)庫緒論20應用程序1文件1應用程序2文件2應用程序n文件n圖1-4 文件系統(tǒng)階段應用程序與數(shù)據(jù)之間的對應關系存取方法數(shù)據(jù)庫緒論22應用程序1文件1應用程序2文件2應用程序n文數(shù)據(jù)庫緒論21數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）特點： (1)數(shù)據(jù)結構化 數(shù)據(jù)結構化是數(shù)據(jù)庫與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別。 文件系統(tǒng)中，盡管其記錄內部已有了某些結構，但記錄之間沒有聯(lián)系。數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的

10、結構化，描述數(shù)據(jù)時不僅要描述數(shù)據(jù)本身，還要描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)不再針對其一應用，是面向全組織，具有整體的結構化。數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項。數(shù)據(jù)庫緒論23數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）學生記錄格式示例 主記錄詳細記錄格式示例 (a)學生記錄格式示例 主記錄詳細記錄格式示例 (a)主記錄詳細記錄格式示例(b)面向組織(多個應用）的學生數(shù)據(jù)組織主記錄詳細記錄格式示例(b)面向組織(多個應用）的學生數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫緒論24數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）-續(xù)特點(2)數(shù)據(jù)的共享性好，冗余度低，易擴充 面向整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以被多個用戶、多個應用共享使用。共享導致數(shù)據(jù)冗余度低，同時可避免數(shù)據(jù)之間的

11、不相容性與不一致性。容易增加新的應用，這就使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大，易于擴充。數(shù)據(jù)庫緒論26數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）-續(xù)數(shù)據(jù)庫緒論25數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）-續(xù)特點(3)數(shù)據(jù)獨立性高數(shù)據(jù)獨立性是由DBMS的二級映象功能來保證的。邏輯獨立性是指用戶的應用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結構是相互獨立的。它由DBMS的數(shù)據(jù)的總體邏輯結構與局部邏輯結構之間的映像功能保證。物理獨立性是指用戶的應用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨立的。它由DBMS的數(shù)據(jù)存儲結構與邏輯結構之間的映像功能保證。數(shù)據(jù)庫緒論27數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）-續(xù)數(shù)據(jù)庫緒論26數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）-續(xù)特點(4)數(shù)據(jù)由DBM

12、S統(tǒng)一管理和控制 數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的(Concurrency) 。 DBMS的數(shù)據(jù)控制功能： (1)數(shù)據(jù)的安全性 (Security) (2)數(shù)據(jù)的完整性 (Integrity) - 正確性、有效性和相容性 (3)并發(fā)(Concurrency)控制 (4)數(shù)據(jù)庫恢復(Recovery)數(shù)據(jù)庫緒論28數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代 ）-續(xù)數(shù)據(jù)庫緒論27應用程序1應用程序2圖1-5 數(shù)據(jù)庫管理階段程序與數(shù)據(jù)的對應關系 DBMS 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫緒論29應用程序1應用程序2圖1-5 數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫緒論28表1-1 數(shù)據(jù)管理三個階段的比較 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)使信息系統(tǒng)從以加工數(shù)據(jù)的程序為中心轉向圍繞共享的數(shù)據(jù)

13、庫為中心的新階段。數(shù)據(jù)庫緒論30表1-1 數(shù)據(jù)管理三個階段的比較數(shù)據(jù)庫緒論291.1.3 數(shù)據(jù)庫技術的研究領域1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件的研制2.數(shù)據(jù)庫設計3.數(shù)據(jù)庫理論數(shù)據(jù)庫緒論311.1.3 數(shù)據(jù)庫技術的研究領域數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建（20世紀60年代和更早）原始文件處理 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （70年代）層次和網狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模工具：E-R模型等索引和數(shù)據(jù)組織技術：B+樹，Hash等查詢語言:SQL等用戶界面：表單、報告等查詢處理和查詢優(yōu)化事務管理：恢復和并發(fā)控制等聯(lián)機事務處理（OLTP)數(shù)據(jù)庫技術的演化數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘（ 80年代后期現(xiàn)在）數(shù)據(jù)倉庫和

14、OLAP技術數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn) 高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （80年代中期現(xiàn)在）高級數(shù)據(jù)模型： 擴充關系、面向對象、 對象關系、演繹面向應用： 空間的、時間的、多媒體的、 主動的、科學的、知識庫基于Web的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（90年代現(xiàn)在）基于XML的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) Web挖掘新一代綜合信息系統(tǒng)（ 2000） 數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘 高級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于W數(shù)據(jù)庫緒論32新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其相互關系數(shù)據(jù)庫緒論34新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其相互關系數(shù)據(jù)庫緒論331.2 數(shù)據(jù)模型(Data Model) 數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展是沿著數(shù)據(jù)模型的主線展開的 數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象 抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息的工具 數(shù)據(jù)模型

15、應滿足三方面要求： 能比較真實地模擬現(xiàn)實世界 容易為人所理解 便于在計算機上實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫緒論351.2 數(shù)據(jù)模型(Data Model數(shù)據(jù)庫緒論34根據(jù)應用的不同目的，數(shù)據(jù)模型劃分為兩類： 概念模型（信息模型） 按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模；主要用于數(shù)據(jù)庫設計。數(shù)據(jù)模型 按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模；主要包括網狀模型、層次模型、關系模型等，主要用于DBMS的實現(xiàn)。 數(shù)據(jù)庫緒論36根據(jù)應用的不同目的，數(shù)據(jù)模型劃分為兩類：現(xiàn)實世界 信息世界 概念模型機器世界 DBMS支持的數(shù)據(jù)模型轉換認識 抽象圖1-10 對象的抽象過程現(xiàn)實世界 信息世界 機器世界 轉換認識 圖1-10 數(shù)據(jù)庫緒論361.2.1

16、數(shù)據(jù)模型的三個要素 1. 數(shù)據(jù)結構 所研究的對象類型的集合 與數(shù)據(jù)類型、內容、性質有關的對象（例如網狀模型中的數(shù)據(jù)項、記錄，關系模型中的域、屬性、關系等） 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關的對象（例如網狀模型中的系型）數(shù)據(jù)結構是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，是刻畫一個數(shù)據(jù)模型性質最重要的方面。 數(shù)據(jù)庫緒論381.2.1 數(shù)據(jù)模型的三個要素數(shù)據(jù)庫緒論37 2. 數(shù)據(jù)操作 是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象(型)的實例(值)允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關的操作規(guī)則數(shù)據(jù)庫主要有檢索和更新(包括插入、刪除、修改)兩大類操作。數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述 3.數(shù)據(jù)的約束條件 是一組完整性規(guī)則的集合 完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)

17、據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。數(shù)據(jù)庫緒論39 2. 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)庫緒論381.2.2 概念模型 概念模型是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次 概念模型用于信息世界的建模應具有較強的語義表達能力應簡單、清晰、易于用戶理解 數(shù)據(jù)庫緒論401.2.2 概念模型數(shù)據(jù)庫緒論39信息世界中的基本概念 (1)實體(Entity) 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體 (2)屬性(Attribute) 實體所具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以由若干個屬性來刻畫。例如： (94002268，張山，男，1976，計算機系，1994)

18、(3)碼(Key) 唯一標識實體的屬性集稱為“碼” 數(shù)據(jù)庫緒論41信息世界中的基本概念 (4)域(Domain) 屬性的取值范圍稱為該屬性的域例如，學號的域為8位整數(shù)，姓名的域為字符串集合，年齡的域為小于38的整數(shù)，性別的域為(男，女)。 (5)實體型(Entity Type) 用實體名及其屬性集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。 學生(學號，姓名，出生年份，系，入學時間) (6)實體集(Entity Set) 同型實體的集合稱為實體集 (4)域(Domain)數(shù)據(jù)庫緒論41(7)聯(lián)系(Relationship) 現(xiàn)實世界中的事物內部以及事物之間是有聯(lián)系的，在信息世界中反映為：實體(型)內部

19、的聯(lián)系：組成實體的各屬性之間的聯(lián)系兩個實體(型)之間的聯(lián)系：不同實體集之間的聯(lián)系 一對一聯(lián)系(1:1) ，如“班級班長” 一對多聯(lián)系(1:n)，如“班級學生” 多對多聯(lián)系(m:n)，如“課程學生”數(shù)據(jù)庫緒論43(7)聯(lián)系(Relationship)實體型A實體型B實體型B實體型A實體型A實體型B聯(lián)系名聯(lián)系名聯(lián)系名兩個實體型之間的三類聯(lián)系11mnn11:1聯(lián)系 1:n聯(lián)系 m:n聯(lián)系實體型A實體型B實體型B實體型A實體型A實體型B聯(lián)系名聯(lián)系名數(shù)據(jù)庫緒論43 多個實體型之間的聯(lián)系也可以分為三類： 一對一聯(lián)系(1 : 1) 一對多聯(lián)系(1 : n)若實體集E1，E2，En存在聯(lián)系，對于實體集Ej(j

20、=1，2，i-1，i+1,n)中的給定實體，最多只和Ei中的一個實體相聯(lián)系，則說Ei與E1，E2，Ei-1,Ei+1,En之間的聯(lián)系是一對多的。 多對多聯(lián)系(m : n) 例如：“供應商、項目和零件”數(shù)據(jù)庫緒論45 多個實體型之間的聯(lián)系也可以分為三類：數(shù)據(jù)庫緒論44 同一個實體集內的各實體之間也可以存在一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。職工領導1n數(shù)據(jù)庫緒論46 同一個實體集內的各實體之間也可以存在一對一數(shù)據(jù)庫緒論45 2.概念模型的表示方法 實體聯(lián)系方法(Entity-Relationship Approach) 由P.P.SChen于1976年提出，用E-R圖描述現(xiàn)實世界中的概念模型。 實體型

21、 矩形 屬性 橢圓形 聯(lián)系 菱形 數(shù)據(jù)庫緒論47 2.概念模型的表示方法 工廠物資管理E-R圖 工廠物資管理E-R圖數(shù)據(jù)庫緒論471.2.2 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫領域中最常用的數(shù)據(jù)模型有4種 層次模型(Hierarchical Model),如 IBM的IMS系統(tǒng) 網狀模型(Network Model),如DBTG系統(tǒng) 關系模型(Relational Model)，如Oracle，Sybase 面向對象模型(Object Oriented Model)數(shù)據(jù)庫緒論491.2.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫緒論481.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構的兩種考察角度 從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模

22、式結構，這是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內部的系統(tǒng)結構。從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構分為集中式結構(又可有單用戶結構、主從式結構)、分布式結構、客戶服務器結構和并行結構。這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結構。數(shù)據(jù)庫緒論501.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構的兩數(shù)據(jù)庫緒論491.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結構 “型” (Type)和“值” (Value) 型是指一類數(shù)據(jù)的結構和屬性的說明，值是型的一個具體賦值。 例：記錄型 (學號，姓名，性別，系別，年齡，籍貫) 記錄值 (900201，李明，男，計算機，22，江蘇) 數(shù)據(jù)庫緒論511.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結構數(shù)據(jù)庫緒論50模式(schema)：是數(shù)據(jù)

23、庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述。它僅僅涉及到型的描述，不涉及到具體的值模式的一個具體值稱為模式的一個實例(instance)同一個模式可以有很多實例；模式是相對穩(wěn)定的，而實例是相對變動的；模式反映的是數(shù)據(jù)的結構及其聯(lián)系，而實例反映的是數(shù)據(jù)庫某一時刻的狀態(tài)。不同的DBMS在體系結構上通常都具有相同的特征，即采用三級模式結構并提供兩級映象功能。數(shù)據(jù)庫緒論52模式(schema)：是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏數(shù)據(jù)庫緒論511 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構模式（Schema) 也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結構的中間層模式實際上是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)

24、在邏輯級上的視圖一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式。數(shù)據(jù)庫模式以某一種數(shù)據(jù)模型為基礎，統(tǒng)一綜合地考慮了所有用戶的需求，并將這些需求有機地結合成一個邏輯整體。模式定義包括數(shù)據(jù)的邏輯結構定義、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系定義以及安全性、完整性要求的定義。DBMS提供模式定義語言(模式DDL)來嚴格地定義模式數(shù)據(jù)庫緒論531 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構模式（Schem數(shù)據(jù)庫緒論522) 外模式（External Schema) 也稱子模式(Subshema) 或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶(包括應用程序員和最終用戶)能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述， 是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。外模式通

25、常是模式的子集一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式 外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個有力措施數(shù)據(jù)庫緒論542) 外模式（External Schema數(shù)據(jù)庫緒論533) 內模式（Internal Schema) 也稱存儲模式(Storage schema)，它是數(shù)據(jù)物理結構和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內部的表示方式。一個數(shù)據(jù)庫只有一個內模式。 例如，記錄的存儲方式是順序存儲、按照B樹結構存儲還是按hash方法存儲；索引按照什么方式組織；數(shù)據(jù)是否壓縮存儲，是否加密；數(shù)據(jù)的存儲記錄結構有何規(guī)定等。數(shù)據(jù)庫緒論553) 內模式（Internal Schema應用A應用B應用C應用C外模式2外模式1外模式3模式

26、內模式DB123外模式/模式映象模式/內模式映象圖1-24 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結構應用A應用B應用C應用C外模式2外模式1外模式3模式內模式D數(shù)據(jù)庫緒論552 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨立性三級模式之間的二級映象：1. 外模式/模式映象 對于每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個外模式/模式映象，它定義了該外模式與模式之間的對應關系(這些映象定義通常包含在各自外模式的描述中)。當模式改變時(例如增加新的關系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù)類型等)，DBA對各個外模式模式的映象作相應改變，可以使外模式保持不變。 數(shù)據(jù)的邏輯獨立性數(shù)據(jù)庫緒論572 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨立性三數(shù)據(jù)庫緒論56 2. 模式/內模式映象 存在一個唯一的模式內模式映象