第1章

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1.3數(shù)據(jù)模型1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)小結(jié)1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念第1章信息和數(shù)據(jù)1.1.1數(shù)據(jù)處理經(jīng)常用到的概念就是信息與數(shù)據(jù)，二者既有區(qū)別又有聯(lián)系。1、信息信息是人腦對現(xiàn)實世界事務(wù)的存在方式、運動狀態(tài)以及事物之間聯(lián)系的抽象反映。人們通過獲得、識別自然界和社會的不同信息來區(qū)別不同事物，從而可以認(rèn)識和改造世界。南唐詩人李中的《暮春懷故人》詩句“夢斷美人沈信息，目穿長路倚樓臺”，是“信息”一詞在漢語里最早的出處。信息具有以下幾個主要特征：信息具有以下幾個主要特征①依附性：信息不能脫離物質(zhì)和能量獨立存在，必須依附于某種具備一定能量的載體才能傳遞。信息通過網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視、報紙、書本等傳遞。②感知性：信息可以通過人的感覺器官被感受到，也可以使用儀器、儀表和各種傳感器進行探測。人們對不同信息源的信息采取的感知形式不一樣。例如，互聯(lián)網(wǎng)中的視頻信息是通過視覺和聽覺器官來感知的。第1章信息具有以下幾個主要特征⑤時效性：信息具有時效性，其價值會隨著時間的推移而改變甚至消失。③傳遞性：信息利用各種媒介和載體，可以打破時間和空間的限制進行傳播。④共享性：信息作為一種資源，能夠在不同的個體和群體間共享。第1章1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念第1章信息和數(shù)據(jù)1.1.1數(shù)據(jù)處理經(jīng)常用到的概念就是信息與數(shù)據(jù)，二者既有區(qū)別又有聯(lián)系。2、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是承載信息的符號，即信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式。盡管在日常成活中，手勢、眼神、聲音等也可以表達(dá)信息，但為了能夠在計算機中存儲和處理信息，數(shù)據(jù)就成為了信息的最佳表現(xiàn)形式。對“數(shù)據(jù)”概念的學(xué)習(xí)需要注意以下4點?！皵?shù)據(jù)”①數(shù)據(jù)與語義是不可分割的。例如，這樣一組數(shù)據(jù)“10001,張麗,31,女,信息學(xué)院”，其中的具體數(shù)據(jù)可以表示為某教師的工號、姓名、年齡、性別、工作單位等信息，也可以解釋為某研究生的學(xué)號、姓名、性別、就讀院系等信息。由此可見，當(dāng)給數(shù)據(jù)賦予特定的語義后，它們就成為了信息。②數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式有多種。描述信息的符號可以是上例中所使用的數(shù)字，也可以是文字、圖形、圖像、聲音、語言、視頻等，因為它們都可以經(jīng)過數(shù)字化處理后存儲到計算機中。第1章“數(shù)據(jù)”③數(shù)據(jù)有“型”和“值”之分。這里，“型”是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)（可以理解為數(shù)據(jù)的內(nèi)部構(gòu)成和對外聯(lián)系），“值”是指數(shù)據(jù)的具體取值。④數(shù)據(jù)受到類型、取值范圍等約束，有定性和定量之分。根據(jù)上述分析，數(shù)據(jù)是信息的一種符號表示，是信息的語義解釋，只有賦予特定語義的數(shù)據(jù)，才是被人們理解和接受的信息。第1章1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念第1章數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理1.1.2數(shù)據(jù)處理是指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程，包括對數(shù)據(jù)進行采集、管理、存儲、加工和傳播等。圍繞著數(shù)據(jù)所做的工作都可以稱為數(shù)據(jù)處理，主要目的是將源數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理得到所需的數(shù)據(jù)。因此，可以得到這樣的公式：信息=數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)處理1、數(shù)據(jù)處理1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念第1章數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理1.1.2數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)處理過程中的核心和基礎(chǔ)性工作，是指利用計算機技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護。2、數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理在實際生活工作中的地位非常重要。1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.1.3數(shù)據(jù)管理技術(shù)是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展的，經(jīng)歷了三個階段。目前，數(shù)據(jù)管理技術(shù)依然處于深入研究和應(yīng)用的進程中。人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展在本階段，計算機技術(shù)的發(fā)展處于初期，人們主要利用它進行科學(xué)計算。此時的計算機硬件和軟件發(fā)展都相對落后。從硬件看，外部存儲器只有磁帶、卡片和紙帶（如圖1-1所示），沒有磁盤等直接存取存儲設(shè)備。1、人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期以前）從軟件看，軟件只有匯編語言，尚無操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理軟件，對數(shù)據(jù)處理采用的方式基本是批處理。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1、人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期以前）本階段的數(shù)據(jù)管理技術(shù)有如下特點。（1）數(shù)據(jù)不保留在本階段，計算機主要用于科學(xué)計算。計算時臨時輸入數(shù)據(jù)，計算后也不保存計算結(jié)果和原始數(shù)據(jù)。（2）沒有專門的數(shù)據(jù)管理軟件程序員在設(shè)計算法時要同時設(shè)計數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)、存取方式等。換句話說，數(shù)據(jù)由應(yīng)用程序自己管理數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1、人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期以前）本階段的數(shù)據(jù)管理技術(shù)有如下特點。（3）數(shù)據(jù)與程序之間不具備獨立性由于沒有專門的數(shù)據(jù)管理軟件，程序員直接面對存儲結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)或物理結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，必須由程序員對應(yīng)用程序做出相應(yīng)修改，這使得程序的設(shè)計和維護都很麻煩。（4）數(shù)據(jù)不共享數(shù)據(jù)是面向應(yīng)用程序的，一組數(shù)據(jù)只能對應(yīng)一個應(yīng)用程序，如圖1-2所示。即使多個程序涉及相同的數(shù)據(jù)，也必須各自定義，難以相互利用，造成應(yīng)用程序之間存在著大量的冗余數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展下面是人工管理階段數(shù)據(jù)管理的一個示例：有兩個C語言程序，程序1和程序2，分別求10個數(shù)據(jù)之和和最大值?？梢钥闯觯绦蚺c數(shù)據(jù)放在一起，數(shù)據(jù)不能夠共享。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展從20世紀(jì)50年代后期開始，計算機技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，不僅用于科學(xué)計算，還大量用于數(shù)據(jù)管理。硬件方面，計算機的外存儲器有了磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備；軟件方面，出現(xiàn)了高級語言（如FORTRAN等）和操作系統(tǒng)（最早使用在IBM740上的IBSYS等），操作系統(tǒng)中還出現(xiàn)了專門管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理的方式包括批處理和聯(lián)機實時處理。2、文件系統(tǒng)階段（20世紀(jì)50年代后期至60年代中期）數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展2、文件系統(tǒng)階段（20世紀(jì)50年代后期至60年代中期）文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)具有如下特點。（1）數(shù)據(jù)可以長期保存由于計算機大量用于數(shù)據(jù)處理，在文件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通過文件被長久保存，從而可以對數(shù)據(jù)反復(fù)進行檢索、插入、修改、刪除等操作。（2）文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理數(shù)據(jù)按一定的結(jié)構(gòu)被組織，以記錄的方式形成文件，由文件系統(tǒng)提供相應(yīng)的存取方法對數(shù)據(jù)進行管理，從而實現(xiàn)了“按文件名訪問、按記錄進行存取”的管理技術(shù)，即記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)，整體無結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（3）程序與數(shù)據(jù)之間具有較低的獨立性文件系統(tǒng)實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)進行管理，使得數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序之間具備了一定的獨立性，如圖1-3所示。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（4）數(shù)據(jù)共享性差在文件系統(tǒng)中，一個文件基本對應(yīng)一個應(yīng)用程序，即使不同的應(yīng)用程序具有相同數(shù)據(jù)也必須各自建立文件，而不能共享一個數(shù)據(jù)文件。因此，數(shù)據(jù)的冗余度大、重復(fù)性高。（5）數(shù)據(jù)文件呈現(xiàn)多樣化文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件有索引文件、鏈接文件和直接存儲文件等形式，對這些文件既可以順序訪問，也可以直接訪問。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展下面是人工管理階段數(shù)據(jù)管理的一個示例：有兩個C語言程序，程序3和程序4，分別求10個數(shù)據(jù)之和和最大值?？梢钥闯觯绦蚺c數(shù)據(jù)是分開存放的。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展在20世紀(jì)60年代末，計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣。硬件方面，出現(xiàn)了大容量的磁盤存儲設(shè)備，而且價格越來越低；軟件方面，出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）。與文件系統(tǒng)階段相比較，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段具備以下特點。3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（20世紀(jì)60年代后期）數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（20世紀(jì)60年代后期）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段具備以下特點。（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段區(qū)別于文件系統(tǒng)階段的根本特點。在文件系統(tǒng)階段，文件的記錄內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，但數(shù)據(jù)文件之間沒有聯(lián)系，因為數(shù)據(jù)文件是面向應(yīng)用程序單獨建立的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段不但考慮了局部應(yīng)用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且考慮了整體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（2）數(shù)據(jù)共享性高實現(xiàn)了同一數(shù)據(jù)可供多個用戶或應(yīng)用共享，節(jié)約了存儲空間，極大地減少了數(shù)據(jù)冗余，從而減少了數(shù)據(jù)冗余引起的數(shù)據(jù)不一致的問題。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段，用戶和程序不需要像在文件系統(tǒng)階段那樣建立各自對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，只需從數(shù)據(jù)庫中存取相應(yīng)的數(shù)據(jù)子集即可。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（3）數(shù)據(jù)與程序之間具有較高的獨立性由于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是由專門的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來進行管理的，因此數(shù)據(jù)對應(yīng)用程序的依賴程度大大降低，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與程序之間較高的獨立性，如圖1-4所示。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展（4）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)的管理完全由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)完成。除此之外，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的完整性、安全性、并發(fā)、恢復(fù)等進行控制。④數(shù)據(jù)恢復(fù)（Recovery）控制。①數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）控制。②數(shù)據(jù)的安全性（Security）控制。③數(shù)據(jù)的并發(fā)（Concurency）控制。數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展下面是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理的一個示例：在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（KingbaseESV8R3）中執(zhí)行對應(yīng)的SQL語句，對數(shù)據(jù)庫TABLE表（如圖1-5所示）中的NUM數(shù)據(jù)進行求和與求最大值的運算。SELECTSUM(NUM)FROMTABLE;SELECTMAX(NUM)FROMTABLE;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的主要區(qū)別是_____。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)復(fù)雜,而文件系統(tǒng)簡單A文件系統(tǒng)不能解決數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)獨立性問題,而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以解決B文件系統(tǒng)只能管理程序文件,而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠管理各種類型的文件C文件系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)量較少,而數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以管理龐大的數(shù)據(jù)量D提交單選題1分_____不是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須提供的數(shù)據(jù)控制功能。安全性A可移植性B完整性C并發(fā)控制D提交單選題1分在下面列出的條目中,______是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要特點。數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化A數(shù)據(jù)的冗余度小B較高的數(shù)據(jù)獨立性C程序的標(biāo)準(zhǔn)化D提交多選題1分?jǐn)?shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

數(shù)據(jù)庫發(fā)展史的三件大事：數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的圖靈獎CharlesWilliamBachman(查理士·巴赫曼),網(wǎng)狀模型,1973EdgarFrankCodd(埃德加·弗蘭克·科德),關(guān)系模型,1981JamesGray(詹姆士·格雷),事務(wù)管理,1998MichaelStonebraker（邁克爾·斯通布雷克）,對象關(guān)系模型,20141968年IBM推出層次模型的IMS1969年CODASYL發(fā)表網(wǎng)狀模型的DBTG報告1970年IBM的E.F.Codd發(fā)表關(guān)系模型數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的四位圖靈獎獲得者CharlesW.Bachman

(查理士·巴赫曼)（1973）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫之父EdgarFrank

Codd(埃德加·弗蘭克·科德)（1981）

關(guān)系數(shù)據(jù)庫之父JamesGray(詹姆士·格雷)（1998）

數(shù)據(jù)庫技術(shù)和事務(wù)處理專家MichaelStonebraker（邁克爾·斯通布雷克）（2014）現(xiàn)代主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)的奠基人1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫（DataBase，DB）、數(shù)據(jù)庫用戶、軟件和硬件組成。其中，軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫用戶包括數(shù)據(jù)庫管理員、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)人員和終端用戶（簡稱用戶）等。1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫（Database）是指長期存儲在計算機中的有組織、可共享、統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是按照一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲的，它們具有較小的冗余性且獨立性高，并可為多種應(yīng)用服務(wù)。1、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.4數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有集成性和共享性。集成性是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系按照一定的結(jié)構(gòu)被集中存儲；共享性是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以被多個不同的用戶所共享，即多個不同的用戶可以使用不同的語言同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫用戶主要由三類用戶構(gòu)成，分別為數(shù)據(jù)庫管理員（DataBaseAdministrator，DBA）、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)人員（系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)設(shè)計員和程序設(shè)計員）、用戶。2、數(shù)據(jù)庫用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.4①數(shù)據(jù)庫管理員，具體職責(zé)包括：與數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員一起決定數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存儲策略，定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性條件，監(jiān)視和控制數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行、維護和恢復(fù)數(shù)據(jù)等工作。1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.4②數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)人員，包括：系統(tǒng)分析員，主要負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明，確定系統(tǒng)的軟/硬件配置，參與概要設(shè)計；設(shè)計人員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的確定、各級模式的設(shè)計等，一般由數(shù)據(jù)庫管理員擔(dān)任；程序設(shè)計員，負(fù)責(zé)設(shè)計和編寫應(yīng)用系統(tǒng)的程序模塊，并進行調(diào)試和安裝。③用戶，主要是指使用數(shù)據(jù)庫的各類人員，一般是非計算機專業(yè)人員，他們通過應(yīng)用系統(tǒng)的用戶接口使用數(shù)據(jù)庫。1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（1）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是所有軟件運行的基礎(chǔ)，給用戶提供良好的應(yīng)用接口，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也必須在操作系統(tǒng)的支持下才能正常使用。3、軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.4（2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，DBMS）是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分，是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的軟件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)位于用戶與操作系統(tǒng)之間，主要功能是為用戶、應(yīng)用程序員和數(shù)據(jù)庫管理員提供訪問數(shù)據(jù)庫的方法，包括定義、建立、維護、使用和控制數(shù)據(jù)庫。DBMSOS應(yīng)用系統(tǒng)核心應(yīng)用開發(fā)工具1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念（3）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)及開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)包括為特定應(yīng)用環(huán)境建立的數(shù)據(jù)庫、開發(fā)的各類應(yīng)用程序、編寫的文檔資料等。開發(fā)工具是指具有數(shù)據(jù)庫訪問接口的高級語言及其編程環(huán)境，以便應(yīng)用程序的開發(fā)。3、軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件是支持?jǐn)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，主要包括計算機（CPU、內(nèi)存、大容量存儲設(shè)備）、數(shù)據(jù)通信設(shè)備（計算機網(wǎng)絡(luò)和多用戶數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備）和其他外圍設(shè)備（如輸入設(shè)備和輸出設(shè)備）等。4、硬件1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念

DBMS在操作系統(tǒng)支持下工作，應(yīng)用程序在DBMS支持下才能使用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在整個計算機系統(tǒng)中的地位如下所示:硬件統(tǒng)操作系統(tǒng)編譯系SDBM統(tǒng)應(yīng)用系發(fā)應(yīng)用開具工39_____是按照一定的數(shù)據(jù)模型組織的，長期存儲在計算機內(nèi)，可為多個用戶共享的數(shù)據(jù)的聚集。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)ABCD提交單選題1分40數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是____。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型軟件工具ABCD提交單選題1分從不同的角度，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有不同的劃分方式。從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的角度，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)，這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)。從數(shù)據(jù)庫終端用戶的角度，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為單用戶結(jié)構(gòu)、集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、主從式結(jié)構(gòu)、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)、瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)等，這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu)。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)是從邏輯上劃分的，包括這種劃分反映了看待數(shù)據(jù)的三個層次，如圖1-7所示。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)1.2.11.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)外模式（externalschema）模式（conceptualschema）內(nèi)模式（internalschema）外模式，又稱為子模式或用戶模式，是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是與某具體應(yīng)用有關(guān)的用戶能夠看到和使用的局部數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。外模式位于三級模式的最外層，一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。這是因為不同用戶的需求不同，帶來了看待數(shù)據(jù)的方式和對數(shù)據(jù)存儲等方面的要求的差異，從而形成不同用戶對應(yīng)的外模式的不同。外模式也是保證數(shù)據(jù)安全性的有力措施。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1、外模式模式，又稱為概念模式或邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式，是以某種數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)、對所有用戶的數(shù)據(jù)進行綜合抽象而得到的統(tǒng)一的全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。模式中定義的內(nèi)容不僅包含對數(shù)據(jù)庫的記錄型、數(shù)據(jù)項的型、記錄間的聯(lián)系等的描述，還包括對數(shù)據(jù)的安全性、完整性約束等的定義。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2、模式模式處于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的中間層，不涉及物理存儲細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境，同時與具體的應(yīng)用程序無關(guān)。內(nèi)模式，也稱為存儲模式或物理模式，是對數(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。內(nèi)模式位于三級模式中的最內(nèi)層，是靠近物理存儲的一層。內(nèi)模式定義了所有內(nèi)部數(shù)據(jù)類型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制等方面的細(xì)節(jié)。例如，記錄的存儲方式是順序存儲，還是按照B+樹存儲或按Hash（哈希）方法存儲。對于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來說，因為實際存在的只有物理模式的數(shù)據(jù)庫，所以一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式，它是數(shù)據(jù)訪問的物理基礎(chǔ)。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2、內(nèi)模式在數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)中，內(nèi)模式有______。1個2個3個任意多個ABCD提交單選題1分在數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)中,描述數(shù)據(jù)庫中全局邏輯結(jié)構(gòu)和特征的是_____。外模式A內(nèi)模式B存儲模式C模式D提交單選題1分為了能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫的三個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三級模式之間提供了二級映像：外模式/模式映像，模式/內(nèi)模式映像。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映像和數(shù)據(jù)獨立性1.2.21.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)外模式/模式映像定義了外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系，也就是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)與全局邏輯結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。利用這個關(guān)系，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就可以完成外模式與模式之間的轉(zhuǎn)換。1、外模式/模式映像1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1、外模式/模式映像用戶數(shù)據(jù)庫到概念數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換如圖1-8所示。因為數(shù)據(jù)庫的模式可以對應(yīng)多個外模式，所以每個外模式都存在一個映像，定義在各自外模式的描述中。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2、模式/內(nèi)模式映像模式/內(nèi)模式映像定義了模式與內(nèi)模式之間的對應(yīng)關(guān)系，也就是數(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。利用這個關(guān)系，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就可以完成模式與內(nèi)模式之間的轉(zhuǎn)換。一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式和一個內(nèi)模式，因此模式和內(nèi)模式的映像也是唯一的，其映像的定義通常包含在模式描述中。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3、數(shù)據(jù)獨立性數(shù)據(jù)和程序相互之間依賴程度低、獨立程度大的特性稱為數(shù)據(jù)獨立性，是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的二級映像功能來保證的。數(shù)據(jù)獨立性分為如下兩種：一種是數(shù)據(jù)的物理獨立性；另一種是數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)的物理獨立性，是指當(dāng)數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)（如存儲結(jié)構(gòu)、存取方式、外部存儲設(shè)備等）改變時，應(yīng)用程序不需要修改也可以正常工作。得益于較高的物理獨立性，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以通過修改模式/內(nèi)模式映像來適應(yīng)這個變化，從而不會影響數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，那么應(yīng)用程序也不會受到影響。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3、數(shù)據(jù)獨立性數(shù)據(jù)的邏輯獨立性，是指當(dāng)數(shù)據(jù)庫全局的邏輯結(jié)構(gòu)（如增加數(shù)據(jù)項、修改數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)間的關(guān)系等）發(fā)生改變時，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以相應(yīng)修改外模式/模式映像，而用戶邏輯結(jié)構(gòu)（局部邏輯結(jié)構(gòu)）和應(yīng)用程序不用改變。在圖1-8中，兩個用戶數(shù)據(jù)庫中分別存放不同的教師信息，反映了不同用戶對數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求，對應(yīng)兩個外模式。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，物理數(shù)據(jù)獨立性是指_____。數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的相互獨立應(yīng)用程序與DBMS的相互獨立應(yīng)用程序與存儲在磁盤上數(shù)據(jù)庫的物理模式是相互獨立的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)相互獨立ABCD提交單選題1分要保證數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)獨立性，需要修改的是_____。模式模式與內(nèi)模式的映射模式與外模式的映射內(nèi)模式ABCD提交單選題1分55單個用戶使用的數(shù)據(jù)視圖的描述稱為_____。外模式概念模式內(nèi)模式存儲模式ABCD提交單選題1分①由于數(shù)據(jù)與程序之間具有獨立性，因此數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的底層存儲和表示，從而極大簡化了程序的編寫工作，也減少了程序的維護工作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)和二級映像的優(yōu)點1.2.31.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)②數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)使用的抽象化，二級映像功能保證了數(shù)據(jù)的獨立性，從而從根本上保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性。③數(shù)據(jù)的共享和安全得到保證。在多個不同的外模式下，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可由多個用戶共享，同時在外模式下只能對限定的數(shù)據(jù)操作，保證了數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)是指應(yīng)用程序在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間進行交互的方式。從最終用戶角度，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)分為集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)、瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)1.2.41.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1、集中式結(jié)構(gòu)集中式結(jié)構(gòu)由主機（一臺功能強大的大型機）、多個用戶終端連接組成。應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)都安裝在主機（大型機）上，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲層、業(yè)務(wù)處理層和表示層都在主機（大型機）上運行。用戶終端一般由顯示器、鍵盤且沒有存儲能力的終端構(gòu)成，各用戶使用自己的終端設(shè)備向主機（大型機）提出請求來存取和使用數(shù)據(jù)庫。集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是實現(xiàn)容易，安全性好，缺點是當(dāng)主機任務(wù)繁忙時，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能會下降，而且一旦主機出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)都將陷入癱瘓。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)分布存儲在多臺服務(wù)器上。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指物理上分散而邏輯上集中的系統(tǒng)，通過計算機網(wǎng)絡(luò)，將地理位置分散、管理和控制時需要不同程度集中的多個節(jié)點（通常是集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）連接起來，共同組成一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2、分布式結(jié)構(gòu)其中，網(wǎng)絡(luò)上的每個節(jié)點都具有獨立處理能力，可以執(zhí)行局部應(yīng)用運算，也可以通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行全局應(yīng)用運算。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點是：物理分布性、邏輯整體性、站點自治性、數(shù)據(jù)分布透明性、集中與自治相結(jié)合、存在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余度、事務(wù)管理的分布性等。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有體系結(jié)構(gòu)靈活、利用多臺服務(wù)器并發(fā)處理數(shù)據(jù)效率高、響應(yīng)速度快、可擴充性好等優(yōu)點，但是也存在系統(tǒng)開銷大、協(xié)調(diào)與維護困難、存儲結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)的安全性和保密性難保證等缺點。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2、分布式結(jié)構(gòu)客戶/服務(wù)器（Client/Server，C/S）結(jié)構(gòu)是分布式數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，客戶機通過網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器接收到請求后做出回應(yīng)。其本質(zhì)是通過對服務(wù)功能的重新部署，實現(xiàn)各司其職。客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)有兩層和N（N>2）層之分。其中，兩層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)最簡單?？蛻魴C用于存放應(yīng)用程序和相關(guān)開發(fā)工具，服務(wù)器用于存放數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)客戶機負(fù)責(zé)管理用戶交互界面，接收用戶數(shù)據(jù)，處理應(yīng)用邏輯，生成數(shù)據(jù)庫服務(wù)請求，同時將請求發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器完成對請求的處理后，客戶機接收服務(wù)器返回的結(jié)果，并將結(jié)果按一定的格式顯示給用戶。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)由于兩層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)存在客戶機工作負(fù)荷過重的問題，隨即產(chǎn)生了多層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。多層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)包括后端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（運行數(shù)據(jù)存儲層）、中間數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（運行業(yè)務(wù)處理層）和客戶機（用戶交互界面）?？蛻?服務(wù)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫具有響應(yīng)速度快、服務(wù)器負(fù)荷較輕等優(yōu)點；缺點是適用面窄，用于局域網(wǎng)、客戶端時通常還需要安裝專用的客戶端軟件、維護升級成本高等。瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）結(jié)構(gòu)是隨著Internet技術(shù)的興起，對客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的改進。在這種結(jié)構(gòu)下，客戶機是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn)的，極少部分的事務(wù)邏輯在瀏覽器（前端）實現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在應(yīng)用程序服務(wù)器（后端）實現(xiàn)，形成了三層結(jié)構(gòu)，如圖1-12所示。因為此時的客戶機包含的邏輯很少，所以也被稱為瘦客戶端。1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)4、瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)4、瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)在瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，用戶通過瀏覽器向應(yīng)用程序服務(wù)器發(fā)送請求，應(yīng)用程序服務(wù)器處理數(shù)據(jù)，并以SQL語句向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送訪問數(shù)據(jù)庫的請求。當(dāng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器收到應(yīng)用程序服務(wù)器的請求后，會對SQL語句進行處理，并將返回的結(jié)果發(fā)送給應(yīng)用程序服務(wù)器。應(yīng)用程序服務(wù)器將收到的數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換為HTML文本形式，傳輸給客戶機的瀏覽器并顯示。瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是客戶機有瀏覽器即可、不需安裝、升級維護方便、業(yè)務(wù)擴展便捷、共享性強等；缺點是在速度和安全性上的設(shè)計成本較高，這也是其最大問題。計算機無法直接處理現(xiàn)實問題，必須對客觀事物及聯(lián)系進行抽象，再將其轉(zhuǎn)換為計算機能夠處理的數(shù)據(jù)，從而解決實現(xiàn)問題。每一步抽象的過程都要使用一種方式來描述得到的結(jié)果，這就需要使用數(shù)據(jù)模型這一轉(zhuǎn)換工具，用數(shù)據(jù)模型來抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的事物。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)模型。1.3數(shù)據(jù)模型計算機處理的對象是現(xiàn)實生活中的客觀事物及其聯(lián)系。為了將這些對象以數(shù)據(jù)的形式存儲到計算機，首先要對客觀事物進行了解、熟悉、分析，從中抽象出相關(guān)信息，其次要對這些信息進行分類、整理和規(guī)范化，然后將規(guī)范化后的信息進行數(shù)據(jù)化，最后由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)化的信息進行管理和存儲。這個過程進行了二級抽象，涉及三個世界，即現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界。三個世界及其有關(guān)概念1.3.11.3數(shù)據(jù)模型三個世界及其有關(guān)概念1.3.11.3數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實世界是指不依賴于人們的思想客觀存在的世界，由事物和事物之間的聯(lián)系組成。其中，每個事物都有自己的特征或性質(zhì)，這些特征用來區(qū)別不同的事物。1、現(xiàn)實世界2、計算機世界計算機世界，也稱為機器世界或數(shù)據(jù)世界，是指將信息世界中的信息經(jīng)過數(shù)字化處理，按照特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲在計算機中處理。計算機世界是對信息世界的抽象。信息世界的實體被抽象為計算機世界的記錄，信息世界的實體集被抽象為計算機世界的文件，信息世界的屬性被抽象為計算機世界的字段（數(shù)據(jù)項）。1.3數(shù)據(jù)模型信息世界，又稱為概念世界，是指現(xiàn)實世界在人腦中的反映，即人們對現(xiàn)實世界經(jīng)過認(rèn)識、分析、歸納和抽象，用信息進行描述，再對這些信息進行記錄、整理和格式化。信息世界是對現(xiàn)實世界的抽象。在信息世界中，常用概念如下。3、信息世界（1）實體現(xiàn)實世界中的事物或概念被抽象成信息世界的實體。實體可以是事物實體，如一輛汽車、一本書，也可以是概念實體，如一門課、一堂課、學(xué)生選課等。（2）屬性現(xiàn)實世界中的特征被抽象成信息世界的屬性，一個實體往往是通過若干屬性共同來刻畫的。1.3數(shù)據(jù)模型3、信息世界（3）碼能唯一標(biāo)識一個實體的屬性或者屬性的組合被稱為該實體的碼或鍵（Key）。一個實體可能存在多個碼。（4）域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域。例如，姓名的域為字符串的集合，成績的域一般為0～100，性別的域為'男'或'女'。（5）實體型同一實體往往具有相同的屬性集合，所以用實體名及其屬性名集合來抽象和描述同類實體，稱為實體型。1.3數(shù)據(jù)模型3、信息世界（6）實體集同類型實體的集合稱為實體集。例如，全體學(xué)生就是一個學(xué)生實體集。（7）聯(lián)系在現(xiàn)實世界中，事物內(nèi)部及事物之間是有聯(lián)系的，將這種聯(lián)系反映到信息世界中就表現(xiàn)為實體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實體（型）之間的聯(lián)系。單個實體（型）內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實體（型）的各屬性之間的聯(lián)系；實體（型）之間的聯(lián)系通常是指不同實體集之間的聯(lián)系，可分為兩個實體（型）之間的聯(lián)系以及兩個以上實體（型）之間的聯(lián)系。實體集之間的聯(lián)系是錯綜復(fù)雜的，但就兩個實體間的聯(lián)系來說，有以下3種。實體之間的聯(lián)系①一對一聯(lián)系（1:1）。如果對于實體集A中的每個實體，實體集B中至多有一個（也可以沒有）實體與之對應(yīng)，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系，記為1:1，如圖1-13所示。②一對多聯(lián)系（1:n）。對于兩個實體集A和B，如果實體集A中的每個實體，在實體集B中有多個（大于0）實體與之對應(yīng)，同時對于實體集B中的每個實體，在實體集A中至多只有一個實體與之對應(yīng)，則稱實體集A與實體集B有一對多的聯(lián)系，記為1:n。如圖1-14所示。實體間的聯(lián)系③多對多聯(lián)系（m:n）。對于兩個實體集A和B，如果實體集A中的每個實體，在實體集B中有多個（大于0）實體與之對應(yīng)，而對于實體集B中的每個實體，實體集A中也有多個實體與之對應(yīng)，則稱實體集A與實體集B之間有多對多的聯(lián)系，記為m:n，如圖1-15所示。兩個以上的實體之間也存在一對一、一對多和多對多的聯(lián)系。另外，同一個實體集內(nèi)部的各實體之間也存在一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。1.3數(shù)據(jù)模型4、三個世界的關(guān)系人們使用計算機處理現(xiàn)實世界的問題，經(jīng)歷了對三個世界的兩次抽象。第一次抽象是將現(xiàn)實世界抽象為信息世界，這個過程使用概念模型（也稱為實體模型）將事物與事物之間的聯(lián)系用結(jié)構(gòu)化的方式表示出來；第二次抽象是將信息世界進一步抽象為計算機世界，此時使用數(shù)據(jù)模型來描述信息的表示方法。三個世界抽象和轉(zhuǎn)換的過程如圖下所示?，F(xiàn)實世界概念模型信息世界（邏輯）數(shù)據(jù)模型計算機世界認(rèn)識抽象轉(zhuǎn)換如E-R模型如關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ褪挛锛奥?lián)系1.3數(shù)據(jù)模型4、三個世界的關(guān)系三個世界各術(shù)語的對應(yīng)關(guān)系如表1-1所示。數(shù)據(jù)模型是對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)描述，是概念模型的數(shù)據(jù)化，是一種表示數(shù)據(jù)和組織數(shù)據(jù)的方法。數(shù)據(jù)模型精確描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)特征和完整性約束條件。數(shù)據(jù)模型的分類及其組成要素1.3.21.3數(shù)據(jù)模型1、分類數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分為三種：概念數(shù)據(jù)模型、邏輯數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型。①概念數(shù)據(jù)模型（ConceptualDataModel，CDM），簡稱概念模型或信息模型。概念模型按照用戶的觀點對信息世界進行建模，不注重數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)，更多強調(diào)數(shù)據(jù)模擬的語義表達(dá)能力，是一種獨立于計算機系統(tǒng)的模型，與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關(guān)。最常用的概念模型為實體–聯(lián)系（EntityRelationship，E-R）模型。數(shù)據(jù)模型的分類及其組成要素1.3.21.3數(shù)據(jù)模型②邏輯數(shù)據(jù)模型（LogicalDataModel，LDM），又稱為結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，是按照計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)進行建模，是具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型。邏輯數(shù)據(jù)模型既要面向用戶，又要面向系統(tǒng)。③物理數(shù)據(jù)模型（PhysicalDataModel，PDM），是一種面向計算機物理表示的模型，描述數(shù)據(jù)在存儲介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)。物理數(shù)據(jù)模型與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和硬件都相關(guān)。每種邏輯數(shù)據(jù)模型在實現(xiàn)時都有其對應(yīng)的物理數(shù)據(jù)模型。物理數(shù)據(jù)模型由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員一般只需設(shè)計索引、聚集等特殊結(jié)構(gòu)，而不需關(guān)心模型具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)。數(shù)據(jù)模型的分類及其組成要素1.3.21.3數(shù)據(jù)模型2、組成要素數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)完整性約束三要素組成。①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對計算機的數(shù)據(jù)組織方式和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系進行框架性描述的集合，是對數(shù)據(jù)庫靜態(tài)特征的描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的是數(shù)據(jù)庫的組成部分即對象類型的集合，包括兩類：一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容和性質(zhì)有關(guān)的對象，如在網(wǎng)狀模型中用數(shù)據(jù)項、記錄等描述對象，在關(guān)系模型中用域、屬性、關(guān)系等描述對象；另一類是描述對象之間的聯(lián)系，如在網(wǎng)狀模型中用系型來描述對象之間的聯(lián)系，在關(guān)系模型中用關(guān)系來描述對象之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)模型的分類及其組成要素1.3.21.3數(shù)據(jù)模型②數(shù)據(jù)操作。數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)對象允許執(zhí)行的操作集合，包括操作對象和操作規(guī)則兩部分。數(shù)據(jù)操作是對數(shù)據(jù)庫動態(tài)特征的描述。針對數(shù)據(jù)庫的操作主要有兩大類：數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)更新。③完整性約束。數(shù)據(jù)完整性約束用于定義數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系具有的制約和依存規(guī)則，以保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。數(shù)據(jù)模型應(yīng)該反映和規(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，還應(yīng)該提供特殊的完整性約束條件，以滿足某具體應(yīng)用的要求。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)的完整性約束層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)關(guān)系結(jié)構(gòu)查詢插入刪除修改更新

正確有效相容正確性：指數(shù)據(jù)的合法性有效性：指數(shù)據(jù)是否屬于所定義域的有效范圍相容性：指表示同一事實的兩個數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)一致，不一致即是不相容的81

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的查詢、插入、修改和刪除等操作.這種功能稱為_____。數(shù)據(jù)定義功能A數(shù)據(jù)管理功能B數(shù)據(jù)操縱功能C數(shù)據(jù)控制功能D提交單選題1分82描述事物的符號記錄稱為_____。信息A數(shù)據(jù)B記錄C記錄集合D提交單選題1分1.3.31.3數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型20世紀(jì)80年代以來，計算機廠商新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型，非關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品大都加上了關(guān)系接口。現(xiàn)在流行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)大都是基于關(guān)系模型的，如國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)人大金倉、達(dá)夢、神通，國外數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Access、Oracle、SQLSever、MySQL等。1、關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型是用二維表格結(jié)構(gòu)來描述實體及聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。從用戶觀點，關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，由行和列組成。關(guān)系模型是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)之上的。1.3數(shù)據(jù)模型給出教學(xué)數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型及其實例，包含5個關(guān)系：教師關(guān)系（T）、學(xué)生關(guān)系（S）、課程關(guān)系（C）、選修關(guān)系（E）、授課關(guān)系（L）。下面以教學(xué)數(shù)據(jù)庫為例介紹關(guān)系模型中涉及的一些基本概念教師關(guān)系學(xué)生關(guān)系課程關(guān)系選修關(guān)系授課關(guān)系1.3數(shù)據(jù)模型①關(guān)系（Relation）。一個關(guān)系就是通常所說的一張二維表，即表示一個關(guān)系實例。每個關(guān)系都有一個關(guān)系名。②元組（Tuple）。二維表中的一行稱為一個元組。許多系統(tǒng)把元組稱為記錄。③屬性（Attribute）。二維表中的一列稱為一個屬性。為了區(qū)別表中的不同屬性，要給每個屬性起一個名稱，即屬性名，且屬性名不能相同。屬性由名和值之分。④域（Domain）。屬性的取值范圍稱為域。例如，“性別”的域是'男'或'女’。⑤分量。元組中的一個屬性值稱為分量。關(guān)系元組屬性分量1.3數(shù)據(jù)模型⑥碼（Key）。碼，也稱為關(guān)鍵字，是值關(guān)系的一個屬性或多個屬性的組合，可以唯一確定關(guān)系的一個元組。⑦候選碼或候選關(guān)鍵字。如果在一個關(guān)系中存在多個屬性（或?qū)傩越M合）都能用來唯一標(biāo)識該關(guān)系中的元組，這些屬性（或?qū)傩越M合）就被稱為該關(guān)系的候選碼或候選關(guān)鍵字。⑧

主碼或主鍵。在一個關(guān)系的若干候選碼中，被選定的候選碼或候選關(guān)鍵字被稱為該關(guān)系的主碼（PrimaryKey）或主鍵。⑨主屬性和非主屬性。包含在候選碼中的屬性稱為主屬性（Primeattribute）。1.3數(shù)據(jù)模型⑩外鍵或外碼。如果關(guān)系R1的一個或一組屬性不是R1的主碼，而是另一關(guān)系R2的主碼，那么該屬性或?qū)傩越M被稱為關(guān)系R1的外碼。1.3數(shù)據(jù)模型?關(guān)系模式。對關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，是關(guān)系的型，通常使用關(guān)系名和包含的屬性名來表示，具體形式為：關(guān)系名(屬性1,屬性2,屬性,…,屬性n)。表1-2中的關(guān)系模式可以表示為：教師(工號,姓名,性別,職稱,工資,出生日期,所在系)。需要強調(diào)的是，在關(guān)系模型中，實體間的聯(lián)系也是用關(guān)系來表示的。1.3.31.3數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型2．關(guān)系模型的操作和完整性約束關(guān)系模型的操作主要包括查詢、插入、刪除和修改，其數(shù)據(jù)操作是集合操作，即操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系（元組的集合）。關(guān)系模型的操作必須滿足關(guān)系的完整性約束條件，使得關(guān)系數(shù)據(jù)庫從一種一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種一致性狀態(tài)。關(guān)系模型的完整性約束條件包含實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性。術(shù)語對比，要求熟知1.3.31.3數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型3．關(guān)系模型的優(yōu)點和缺點①建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上。②概念單一，容易理解；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，不論是實體還是實體間的聯(lián)系，都用關(guān)系表示，關(guān)系操作的原始數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)及結(jié)果數(shù)據(jù)也用關(guān)系表示，使得用戶易懂易用。③關(guān)系的存儲路徑對用戶透明。關(guān)系的數(shù)據(jù)操作是高度非過程化的，用戶只需給出查詢什么，而不必給出怎么查詢，提高了數(shù)據(jù)的獨立性和保密性，簡化了程序員的工作。優(yōu)點：查詢操作的效率低于非關(guān)系模型。為了提高查詢效率，需要對用戶的查詢要求進行優(yōu)化，從而增加了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的開發(fā)難度。缺點：1.3.41.3數(shù)據(jù)模型其他數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)模型為層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?。其中，層次模型和網(wǎng)狀模型是早期的數(shù)據(jù)模型，被稱為非關(guān)系模型。面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)在計算機各領(lǐng)域的應(yīng)用也促進了數(shù)據(jù)庫技術(shù)面向?qū)ο竽Ｐ偷难芯亢桶l(fā)展。層次模型是數(shù)據(jù)庫中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，最典型的層次模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是IBM公司在1968年開發(fā)的IMS（InformationManagementSystem，信息管理系統(tǒng)），曾得到廣泛應(yīng)用。1、層次模型1.3數(shù)據(jù)模型（1）層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次模型采用樹狀結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。每個結(jié)點表示一個記錄類型，實體的屬性對應(yīng)記錄的字段，結(jié)點之間的連線表示記錄類型間的聯(lián)系。層次模型的定義必須要具備以下兩個條件：①有且僅有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，這個結(jié)點稱為根節(jié)點；②根節(jié)點以外的其他結(jié)點有且僅有一個雙親結(jié)點。1.3數(shù)據(jù)模型層次模型像一棵倒立的樹，結(jié)點之間的聯(lián)系是父子之間的一對多的實體聯(lián)系，因此在層次模型中只能表示一對多（含一對一）的聯(lián)系。如果表示實體型之間多對多的聯(lián)系，就可以采用虛擬結(jié)點分解法或者冗余結(jié)點分解法，即將多對多的關(guān)系分解為多個一對多的聯(lián)系，但隨之帶來數(shù)據(jù)冗余性和不一致性的問題。1.3數(shù)據(jù)模型某數(shù)據(jù)模型如圖1-18所示，使用層次模型表示?？梢钥闯觯瑢哟螖?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有6個記錄，分別是系、專業(yè)、班級、教師、課程、學(xué)生。層次模型的基本特點是：任何一個給定的記錄值，只有按其路徑查看時，才能顯示出它的全部意義，沒有一個子女的記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在。1.3數(shù)據(jù)模型（2）層次模型的操作和完整性約束層次模型的數(shù)據(jù)操縱主要有查詢、插入、刪除和修改，進行插入、刪除和修改操作時要滿足層次模型的完整性約束條件。①進行插入操作時，如果沒有相應(yīng)的雙親結(jié)點值，就不能插入子女結(jié)點值。例如，如某學(xué)生沒有分配班級，就不能將該學(xué)生的信息錄入數(shù)據(jù)庫。②進行刪除操作時，如果刪除雙親結(jié)點值，那么相應(yīng)的子女結(jié)點值也被同時刪除。如果刪除某班級信息，那么該班級內(nèi)所有的學(xué)生數(shù)據(jù)也會隨之丟失。③進行更新操作時，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。1.3數(shù)據(jù)模型（3）層次模型的優(yōu)點和缺點層次模型的優(yōu)點：比較簡單，查詢效率高，性能優(yōu)于關(guān)系模型、不低于網(wǎng)狀模型，提供了良好的完整性支持，最適合實體間聯(lián)系是固定的且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)。層次模型的缺點：插入和刪除操作的限制比較多，應(yīng)用程序的編寫比較復(fù)雜；查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點；無法直接表示多對多聯(lián)系等。1.3.41.3數(shù)據(jù)模型其他數(shù)據(jù)模型在現(xiàn)實世界中，許多事物的聯(lián)系都是非層次結(jié)構(gòu)的，因此產(chǎn)生了網(wǎng)狀模型。網(wǎng)狀模型比層次模型能更直接地描述現(xiàn)實世界中錯綜復(fù)雜的聯(lián)系。20世紀(jì)70年代，提出了一個系統(tǒng)方案，即DBTG系統(tǒng)，也稱為CODASYL系統(tǒng)，是網(wǎng)狀模型的代表。2．網(wǎng)狀模型（1）網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型用有向圖表示實體和實體之間的聯(lián)系。同層次模型一樣，網(wǎng)狀模型也使用記錄和記錄值表示實體集和實體；每個結(jié)點也表示一個記錄，每個記錄可包含若干字段。結(jié)點間的有向線段表示記錄型間的聯(lián)系，簡稱為系。1.3數(shù)據(jù)模型滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合稱為網(wǎng)狀模型（如圖1-20所示）：①允許一個以上的結(jié)點無雙親；②一個結(jié)點可以有多于一個的雙親。R3有兩個雙親記錄R1和R2，可以把R1與R3之間的聯(lián)系命名為L1，R2與R3之間的聯(lián)系命名為L2（見圖1-20）。此外，網(wǎng)狀模型的結(jié)構(gòu)比層次模型更具普遍性，允許多個結(jié)點沒有雙親，允許結(jié)點有多個雙親，還允許兩個結(jié)點之間有多種聯(lián)系。因此，網(wǎng)狀模型可以更真實地描述現(xiàn)實世界。網(wǎng)狀模型的示例如圖1-21所示。1.3數(shù)據(jù)模型（2）網(wǎng)狀模型的操作和完整性約束網(wǎng)狀模型的操作主要包括查詢、插入、刪除和更新數(shù)據(jù)。一般，網(wǎng)狀模型沒有層次模型那樣嚴(yán)格的完整性約束條件，但具體的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對數(shù)據(jù)操作增加了一些限制，提供了一定的完整性約束：①插入操作中，允許插入尚未確定雙親結(jié)點值的子女結(jié)點值。②刪除操作允許只刪除雙親結(jié)點值。③更新操作只需要更新指定記錄即可。1.3數(shù)據(jù)模型（3）網(wǎng)狀模型的優(yōu)點和缺點網(wǎng)狀模型的優(yōu)點：可以直接地表示現(xiàn)實世界中的復(fù)雜關(guān)系；由于實體之間的關(guān)系在底層中可以由指針實現(xiàn)，因此具有良好的性能，存取效率高。網(wǎng)狀模型的缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用不易，隨著應(yīng)用環(huán)境的擴大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，數(shù)據(jù)的插入、刪除涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)較多，不利于數(shù)據(jù)庫的維護和重建；數(shù)據(jù)定義語言和數(shù)據(jù)操作語言比較復(fù)雜，用戶不易使用；記錄之間的聯(lián)系是通過存取路徑實現(xiàn)的，用戶必須了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，加重了程序員的負(fù)擔(dān)。1.3.41.3數(shù)據(jù)模型其他數(shù)據(jù)模型面向?qū)ο竽Ｐ褪且环N新興的數(shù)據(jù)模型，是將數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法相結(jié)合的數(shù)據(jù)模型。在面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型中，用面向?qū)ο蟮挠^點來描述現(xiàn)實世界的邏輯組織、對象間的限制及聯(lián)系，以對象為單位進行存儲，每個對象都包含對象的屬性和方法，具有類和繼承等特征。3．面向?qū)ο竽Ｐ停?）面向?qū)ο竽Ｐ偷幕靖拍睥賹ο螅∣bject）和對象標(biāo)識。對象是指現(xiàn)實世界中的實體，意味著現(xiàn)實世界中的任意實體都可以被統(tǒng)一地模型化為一個對象。例如，一張桌子、一輛汽車、一門考試等都可以看成一個對象。每個對象都有一個唯一地標(biāo)識，稱為對象標(biāo)識。這個標(biāo)識用于確定和檢索對象。1.3數(shù)據(jù)模型②封裝（Encapsulate）。每個對象是其狀態(tài)和行為的封裝。其中，狀態(tài)是該對象的一系列屬性值（State）的集合，行為（Behavior）是該對象的方法的集合。③類（Class）。類是具有相同屬性和方法的對象的集合。一個對象是某類的一個實例(Instance)。類和對象是“型”和“值”的關(guān)系。④類層次和繼承（Inheritance）。類具有層次性。在面向?qū)ο竽Ｐ椭校梢远x一個類的子類，因此就有了超類和子類的概念。超類是子類的父類，同時子類可以再定義子類，從而形成了一種類間的層次結(jié)構(gòu)。一個類可以繼承它的所有超類的屬性和方法。所謂繼承性，是指允許不同類的對象共享它們公共部分的結(jié)構(gòu)和特征。繼承性可以通過超類或子類的層次聯(lián)系實現(xiàn)。1.3數(shù)據(jù)模型⑤消息（Message）。在面向?qū)ο竽Ｐ椭校捎趯ο笫欠庋b的，因此對象之間的通信是通過消息與外部進行通信的。即消息是外部傳遞要求給對象（存取和調(diào)用對象中的屬性）和方法（在內(nèi)部執(zhí)行要求的操作），操作的結(jié)果仍以消息的形式返回。（2）面向?qū)ο竽Ｐ偷膬?yōu)點和缺點面向?qū)ο竽Ｐ偷膬?yōu)點：能有效地表達(dá)客觀世界和有效地查詢信息，適合處理各種各樣的數(shù)據(jù)類型；開發(fā)效率高、可維護性好；能很好地解決應(yīng)用程序語言和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)類型支持不一致的問題。面向?qū)ο竽Ｐ偷娜秉c：相關(guān)技術(shù)還在發(fā)展中，尚存在查詢語言標(biāo)準(zhǔn)化的問題；理論待完善，還缺少有關(guān)面向?qū)ο蠓治龅囊惶浊逦母拍钅Ｐ?；目前還不適合所有應(yīng)用。1.4.11.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)目前，市場上比較流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的產(chǎn)品如表1-7所示，從運行的平臺、開發(fā)的公司、專業(yè)性等方面列出了13種產(chǎn)品。1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)傳統(tǒng)國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫歷經(jīng)了長時間的艱難探索。根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫發(fā)展可以分為四個階段。第一階段：1992年至1997年，達(dá)夢數(shù)據(jù)庫與多媒體研究所在武漢成立；1996年，達(dá)夢DM2發(fā)布并應(yīng)用于國家電力財務(wù)公司。階段二：1997年至2000年，中國數(shù)據(jù)庫行業(yè)格局基本形成，DB2、Informix和Oracle占據(jù)金融、電信、交通與能源等行業(yè)的應(yīng)用。階段三：2000年至2013年，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用示范受益于國家政策，眾多廠商不斷涌現(xiàn)，如人大金倉、南大通用、瀚高、神州通用和優(yōu)炫等。階段四：2013年至今，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫持續(xù)擴張。1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)經(jīng)過多年的艱苦發(fā)展，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫在技術(shù)研發(fā)方面取得了長足進步，但中國數(shù)據(jù)庫市場領(lǐng)域仍然是以O(shè)racle為代表的國外數(shù)據(jù)庫處于主流地位，市場占有率更是超過90%。一方面，隨著金融、互聯(lián)網(wǎng)等大型行業(yè)中對大數(shù)據(jù)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的快速發(fā)展，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在業(yè)務(wù)層面得到了更多的磨煉和迭代，幫助產(chǎn)品不斷地創(chuàng)新和發(fā)展；另一方面，中國在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的技術(shù)積累、人才積累逐漸成熟，在核心技術(shù)能力上已經(jīng)逐漸比肩甚至超過海外產(chǎn)品技術(shù)團隊。展望未來，國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫會在更多領(lǐng)域占據(jù)主流，不斷發(fā)揮更重要的作用。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能如下所示：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能1.4.21.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS數(shù)據(jù)定義通信數(shù)據(jù)組織存儲與管理數(shù)據(jù)操縱事務(wù)與運行管理數(shù)據(jù)庫建立與維護數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能如下。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能1.4.21.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)①數(shù)據(jù)定義功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)定義語言（DataDefinitionLanguage，DDL），供用戶定義數(shù)據(jù)庫的三層模式結(jié)構(gòu)、二級映像和完整性約束等。②數(shù)據(jù)操縱功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)操縱語言（DataManipulationLanguage，DML）,供用戶對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行查詢、插入、刪除、修改等操作。③