1、第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述,內(nèi) 容,1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的作用及相關(guān)概念 1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與發(fā)展 1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.4 數(shù)據(jù)模型 1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展 小結(jié),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的作用及相關(guān)概念,1.1.1 數(shù)據(jù)與信息 1.1.2 數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù) 1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.1.1 數(shù)據(jù)與信息,1. 信息 2數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,信息, 概念 特征 作用,數(shù)據(jù)

2、庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 概念 信息泛指通過(guò)各種方式傳播的，可被感受的數(shù)字、文字、圖像和聲音等符號(hào)所表征的某一事物的新的消息、情報(bào)和知識(shí)。 信息是觀念型的東西，是人們頭腦對(duì)現(xiàn)實(shí)事物的抽象反映。它與載體無(wú)關(guān)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 特征 信息的內(nèi)容是關(guān)于客觀事物或思想方面的知識(shí)，即信息的內(nèi)容能反映己存在的客觀事實(shí)、能預(yù)測(cè)未發(fā)生事物的狀態(tài)和能用于指揮控制事物發(fā)展的決策： 信息是有用的，它是人們活動(dòng)的必需知識(shí)，利用信息能夠克服工作中的盲目性，增加主動(dòng)性和科學(xué)性，可以把事情辦得更好； 信息能夠在空間和時(shí)間上被傳遞，在空間上傳遞信息稱為

3、信息通信，在時(shí)間上傳遞信息稱為信息存儲(chǔ)； 信息需要一定的形式表示，信息與其表現(xiàn)符號(hào)不可分離。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 作用 可以提高人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)，減少人們活動(dòng)的盲目性； 是社會(huì)機(jī)體進(jìn)行活動(dòng)的紐帶，社會(huì)的各個(gè)組織通過(guò)信息網(wǎng)相互了解并協(xié)同工作，使整個(gè)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展; 是管理活動(dòng)的核心，要想把事物管理好，就需要掌握更多的信息，并利用信息進(jìn)行工作。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2數(shù)據(jù), 概念 特征 數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 概念 數(shù)據(jù)是記錄信息的物理符號(hào)，是表達(dá)和傳遞信息的工具。 數(shù)

4、據(jù)是信息的最佳表現(xiàn)形式。 在不嚴(yán)格的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)和信息兩個(gè)概念不進(jìn)行區(qū)分。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 特征 有“型”和“值”之分 受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束 有定性表示和定量表示之分 具有載體和多種表現(xiàn)形式,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 有“型”和“值”之分 數(shù)據(jù)的型：指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)， 數(shù)據(jù)的值：指數(shù)據(jù)的具體取值。 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)：指數(shù)據(jù)的內(nèi)部構(gòu)成和對(duì)外聯(lián)系。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束 數(shù)據(jù)類型是針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)的。 數(shù)據(jù)類型不同，數(shù)據(jù)表示形式、存儲(chǔ)方式及數(shù)據(jù)能進(jìn)行的

5、操作運(yùn)算各不相同。 值域：數(shù)據(jù)的取值范圍 為數(shù)據(jù)設(shè)置值域是保證數(shù)據(jù)的有效性及避免數(shù)據(jù)輸入或修改時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的重要措施。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 有定性表示和定量表示之分 定性表示：帶有模糊因素的粗略表示方式； 定量表示：描述事物的精確表示方式。 職工年齡 定性表示： “老”、“中”、“青” ； 定量表示：具體歲數(shù)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 具有載體和多種表現(xiàn)形式 數(shù)據(jù)是對(duì)客觀物體或概念的屬性的記錄，它必須有一定的物理載體。 載體： 紙張、硬盤(pán)、軟盤(pán)、磁帶。 表現(xiàn)形式： 報(bào)表、圖形、語(yǔ)音、不同的語(yǔ)言符號(hào)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1

6、章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系 數(shù)據(jù)是信息的載體，信息則是對(duì)數(shù)據(jù)加工的結(jié)果，是對(duì)數(shù)據(jù)的解釋。,數(shù)據(jù),處理器,信息,存儲(chǔ)器,請(qǐng)按鍵,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.1.2 數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù),1數(shù)據(jù)處理 2數(shù)據(jù)管理 3數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1數(shù)據(jù)處理, 概念 分類,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 概念 圍繞著數(shù)據(jù)所做的工作均稱為數(shù)據(jù)處理。 數(shù)據(jù)處理是指對(duì)數(shù)據(jù)的收集、組織、整理、加工、存儲(chǔ)和傳播等工作。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 分類 數(shù)據(jù)

7、管理：主要任務(wù)是收集信息、將信息用數(shù)據(jù)表示并按類別組織保存，其目的是在需要的時(shí)候，為各種應(yīng)用和數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)加工：主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、抽取和運(yùn)算，通過(guò)數(shù)據(jù)加工會(huì)得到更有用的數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)或控制人的行為或事物的變化趨勢(shì)； 數(shù)據(jù)傳播：指在空間或時(shí)間上以各種形式傳播信息，而不改變數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和內(nèi)容，數(shù)據(jù)傳播會(huì)使更多的人得到并理解信息，從而使信息的作用充分發(fā)揮出來(lái)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2數(shù)據(jù)管理, 作用 內(nèi)容,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 作用 在數(shù)據(jù)處理中，最基本的工作是數(shù)據(jù)管理工作。 數(shù)據(jù)管理是其他數(shù)據(jù)處理的核

8、心和基礎(chǔ)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 內(nèi)容 組織和保存數(shù)據(jù)：收集到的數(shù)據(jù)合理地分類組織，將其存儲(chǔ)在物理載體上，使數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)期地被保存； 數(shù)據(jù)維護(hù)：根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行插入新數(shù)據(jù)、修改原數(shù)據(jù)和刪除失效數(shù)據(jù)的操作； 提供數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能：以便快速得到需要的正確數(shù)據(jù)，滿足各種使用要求。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,3數(shù)據(jù)庫(kù), 概念 數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的性質(zhì),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 概念 數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的、統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)集合。它是一個(gè)按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟件系

9、統(tǒng)。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)實(shí)體，它是能夠合理保管數(shù)據(jù)的“倉(cāng)庫(kù)”，用戶在該“倉(cāng)庫(kù)”中存放要管理的事務(wù)數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫(kù)”兩個(gè)概念結(jié)合成為“數(shù)據(jù)庫(kù)”； 數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術(shù)，它能夠更合理地組織數(shù)據(jù)、更方便地維護(hù)數(shù)據(jù)、更嚴(yán)密地控制數(shù)據(jù)和更有效地利用數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的性質(zhì) 數(shù)據(jù)整體性 數(shù)據(jù)共享性,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)整體性 數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)單位或一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的通用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它存儲(chǔ)的是屬于企業(yè)和事業(yè)部門(mén)、團(tuán)體和個(gè)人的有關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

10、 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是從全局觀點(diǎn)出發(fā)建立的，它按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲(chǔ)存，其結(jié)構(gòu)基于數(shù)據(jù)間的自然聯(lián)系，從而可提供一切必要的存取路徑，且數(shù)據(jù)不再針對(duì)某一應(yīng)用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)化。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)共享性 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是為眾多用戶所共享其信息而建立的，它己經(jīng)擺脫了具體程序的限制和制約。不同的用戶可以按各自的用法使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。多個(gè)用戶可以同時(shí)共享數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)資源，即不同的用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的同一個(gè)數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)共享性不僅滿足了各用戶對(duì)信息內(nèi)容的要求，同時(shí)也滿足了各用戶之間信息通信的要求。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

11、概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與信息系統(tǒng),1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 2信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS),是為數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、使用和維護(hù)而配置的系統(tǒng)軟件。它建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。 DBMS可以進(jìn)一步被定義為是可用來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)并與數(shù)據(jù)庫(kù)相互作用的工具。 DBMS是提供DB管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。 DBMS的目標(biāo)是讓用戶能夠更方便、更有效、更可靠地建立DB和使用DB中的信息資源。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2信息系統(tǒng),信息系統(tǒng)（Information Syste

12、m，IS）是由人、硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的復(fù)合系統(tǒng)，目的是及時(shí)、正確地收集、加工、存儲(chǔ)、傳遞和提供信息，實(shí)現(xiàn)組織中各項(xiàng)活動(dòng)的管理、調(diào)節(jié)和控制。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,在組織內(nèi)部存在著各種各樣的信息流。基于計(jì)算機(jī)和各類通訊技術(shù)，集組織內(nèi)部各類信息流為一個(gè)系統(tǒng)，并用于對(duì)組織內(nèi)部的各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行管理、調(diào)節(jié)和控制的信息處理網(wǎng)絡(luò)，稱之為一個(gè)組織的信息系統(tǒng)。一個(gè)組織的信息系統(tǒng)可以是企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、庫(kù)存、計(jì)劃、管理、預(yù)測(cè)、控制的綜合系統(tǒng)，也可以是機(jī)關(guān)的事務(wù)處理、戰(zhàn)略規(guī)劃、管理決策、信息服務(wù)等等的綜合系統(tǒng)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,I

13、S的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為IS提供了數(shù)據(jù)管理的手段，DBMS為IS提供了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、工具和環(huán)境。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)及DBMS的基本理論和設(shè)計(jì)方法，其目的就是要掌握數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理和應(yīng)用，以便能夠勝任IS的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用工作。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展,1.2.1 手工管理階段 1.2.2 文件系統(tǒng)階段 1.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.2.1 手工管理階段,20世紀(jì)50年代中期以前，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。 硬件存儲(chǔ)設(shè)備主要有磁帶、卡片機(jī)、紙帶機(jī)等，還沒(méi)有磁盤(pán)等直接

14、存取的存儲(chǔ)設(shè)備。 軟件上也處于初級(jí)的階段，沒(méi)有操作系統(tǒng)（OS）和管理數(shù)據(jù)的工具。 數(shù)據(jù)處理方式是批處理。 數(shù)據(jù)的組織和管理完全靠程序員手工完成。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,該階段數(shù)據(jù)管理效率很低，特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)不保存 沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng) 沒(méi)有文件的概念 一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于一個(gè)程序，數(shù)據(jù)面向應(yīng)用,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,手工管理階段的特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.2.2 文件系統(tǒng)階段,20世紀(jì)50年代后期到60年代中期，計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，不僅用于科學(xué)計(jì)算，還大量用于數(shù)據(jù)管理。 在文件

15、系統(tǒng)階段中，計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)器有了磁盤(pán)、磁鼓等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備。 計(jì)算機(jī)軟件的OS中己經(jīng)有了專門(mén)的管理數(shù)據(jù)軟件，即所謂的文件系統(tǒng)。 文件系統(tǒng)的處理方式不僅有文件批處理，而且還能夠聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)需要長(zhǎng)期保留在外存上供反復(fù)使用 程序和數(shù)據(jù)之間有了一定的獨(dú)立性 文件的形式已經(jīng)多樣化 數(shù)據(jù)的存取基本以記錄為單位,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,文件系統(tǒng)階段程序和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段,20世紀(jì)60年代后期，計(jì)算機(jī)被越

16、來(lái)越多地應(yīng)用于管理領(lǐng)域，且規(guī)模越來(lái)越大，因此數(shù)據(jù)量也急劇增長(zhǎng)。 人們對(duì)數(shù)據(jù)共享的要求越來(lái)越強(qiáng)烈。 “數(shù)據(jù)庫(kù)”的概念應(yīng)運(yùn)而生。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,用數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)有如下的特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)共享 減少了數(shù)據(jù)冗余 有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 方便的用戶接口 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理與控制功能, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 在文件系統(tǒng)階段，只考慮了同一文件記錄內(nèi)部數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的聯(lián)系，而不同文件的記錄之間是沒(méi)有聯(lián)系的，也就是說(shuō)，從整體上看數(shù)據(jù)是無(wú)結(jié)構(gòu)的。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)了整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，把文件系統(tǒng)中簡(jiǎn)單的記錄結(jié)構(gòu)變成了記錄和記

17、錄之間的聯(lián)系所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在描述數(shù)據(jù)的時(shí)候，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)之間的聯(lián)系通過(guò)存取路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，把相關(guān)的數(shù)據(jù)有機(jī)地組織在一起。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)共享 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是考慮所有用戶的數(shù)據(jù)需求、面向整個(gè)系統(tǒng)組織的，而不是面向某個(gè)具體應(yīng)用的。因此數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了所有用戶的數(shù)據(jù)成分，但每個(gè)用戶通常只用到其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)。不同用戶所使用的數(shù)據(jù)可以重疊，同一部分?jǐn)?shù)據(jù)也可為多用戶共享，如圖所示。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 減少了數(shù)據(jù)冗余 在數(shù)據(jù)庫(kù)方式下，用戶不是自建文件，而是取自數(shù)據(jù)庫(kù)中的某個(gè)子集，

18、它并非獨(dú)立存在，而是靠DBMS從數(shù)據(jù)庫(kù)中映射出來(lái)的，所以叫做邏輯文件。如圖所示，用戶使用的是邏輯文件，因此盡管一個(gè)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)在不同的邏輯文件中，但實(shí)際上的物理存儲(chǔ)只可能出現(xiàn)一次，減少了數(shù)據(jù)冗余。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序之間不存在依賴關(guān)系，而是相互獨(dú)立的。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 方便的用戶接口 用戶不僅可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供的查詢語(yǔ)言交互式命令來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以通過(guò)程序方式編程來(lái)操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就拓寬了數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用面。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東

19、北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理與控制功能 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不僅要由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，同時(shí)還要進(jìn)行統(tǒng)一的控制。主要的控制功能有： 數(shù)據(jù)的完整性 數(shù)據(jù)的安全性 并發(fā)控制 數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)的完整性 數(shù)據(jù)的完整性在DB的應(yīng)用中是很重要的，為了保證DB的正確性，要使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供的存取方法設(shè)計(jì)一些完整性規(guī)則，對(duì)數(shù)據(jù)值之間的聯(lián)系進(jìn)行校驗(yàn)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)的安全性 要保護(hù)DB以防止不合法的使用，避免數(shù)據(jù)的丟失、被竊取。 在實(shí)際的應(yīng)用中，并非每個(gè)應(yīng)用都應(yīng)該存取DB中的全部數(shù)據(jù)。它可能

20、僅僅是對(duì)DB中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行操作。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 并發(fā)控制 當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)存取、修改DB中的數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生相互干擾，使DB中數(shù)據(jù)的完整性受到破壞，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致性、DB的并發(fā)控制防止了這種現(xiàn)象的發(fā)生，提高了DB的利用率。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DB的恢復(fù) 當(dāng)出現(xiàn)軟硬件的故障，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)具有恢復(fù)能力，能把DB恢復(fù)到最近某個(gè)時(shí)刻的正確狀態(tài)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成 1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu) 1.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系

21、統(tǒng)體系結(jié)構(gòu), ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS)：是實(shí)現(xiàn)有組織、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量相關(guān)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、方便各類用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)軟/硬件資源的集合。 可從不同的層次或不同的角度來(lái)分析DBS結(jié)構(gòu)： 從DBMS的角度來(lái)看，DBS通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，這是DBMS內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通常稱作數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)； 從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶的角度看，DBS結(jié)構(gòu)也可以說(shuō)就是面向用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，它可以分為三個(gè)層次和多種類型，這是DBS外部的體系結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱DBS體系結(jié)構(gòu)或者數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.3.1 DBS的

22、組成,1硬件支撐環(huán)境 2軟件系統(tǒng) 3DB 4人員 5DBMS,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1硬件支撐環(huán)境,硬件是存儲(chǔ)DB和運(yùn)行DBMS的物質(zhì)基礎(chǔ)。 DBS對(duì)硬件的要求： 有足夠大的內(nèi)存以存放OS、DBMS例行程序、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)表等； 有大容量的直接存取的外存儲(chǔ)器，供存放數(shù)據(jù)和系統(tǒng)副本； 有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)通道能力以提高數(shù)據(jù)處理速度； 有些DBS還要求提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2軟件系統(tǒng), DBMS DBMS是DBS的核心，用于DB的建立、使用和維護(hù)。 支持DBMS運(yùn)行的OS DBMS向OS申請(qǐng)所需的軟/硬件資源，并接受

23、OS的控制和調(diào)度，OS是DBMS與硬件之間的接口。 具有與DB接口的高級(jí)語(yǔ)言及其編譯系統(tǒng) 為開(kāi)發(fā)DB應(yīng)用系統(tǒng)，需要各種高級(jí)語(yǔ)言及其編譯系統(tǒng)。高級(jí)語(yǔ)言必須具有與DB的接口，由其編譯系統(tǒng)來(lái)識(shí)別和轉(zhuǎn)換高級(jí)語(yǔ)言中存取DB的語(yǔ)句，以實(shí)現(xiàn)對(duì)DB的訪問(wèn)。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,以DBMS為核心的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具軟件 應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具軟件是系統(tǒng)為應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員和最終用戶提供的功能強(qiáng)、效率高一組開(kāi)發(fā)工具集。這些開(kāi)發(fā)工具基本上都是可視化的第四代語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具，具有友好的圖形用戶界面、支持客戶機(jī)/服務(wù)器運(yùn)行模式，具有較高的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率。 為某種應(yīng)用環(huán)境開(kāi)發(fā)的DB應(yīng)用程序 應(yīng)用程序是D

24、BS的批處理用戶和終端用戶借助應(yīng)用程序、終端命令，通過(guò)DBMS訪問(wèn)DB的應(yīng)用軟件。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,3. 數(shù)據(jù)庫(kù) 是一個(gè)單位或組織需要管理的全部相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，它是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的、統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)集合。 它是DBS的基本成分，通常包括兩部分內(nèi)容： 物理數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)字典(DD),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 物理數(shù)據(jù)庫(kù) 其中存放按一定的數(shù)據(jù)模型組織并實(shí)際存儲(chǔ)的所有應(yīng)用需要的工作數(shù)據(jù)；,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)字典(DD) 其中存放關(guān)于DB中各級(jí)模式的描述信息，包括

25、所有數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)名、意義、描述定義、存儲(chǔ)格式、完整性約束、使用權(quán)限等信息。因DD包含DBS中的大量描述信息而不是用戶數(shù)據(jù)，故也稱為“描述信息庫(kù)”。 結(jié)構(gòu)上DD也是一個(gè)DB，為了區(qū)分物理DB中的數(shù)據(jù)和DD的數(shù)據(jù)，通常稱DD中的數(shù)據(jù)為元數(shù)據(jù)，組成DD文件的屬性稱為元屬性。DD是DBMS存取和管理數(shù)據(jù)的基本依據(jù)，主要由系統(tǒng)管理和使用。 在關(guān)系DBS中，DD通常主要包括：表示DB文件的文件、表示DB中屬性的文件、視圖定義文件、授權(quán)關(guān)系文件、索引關(guān)系文件等。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,4. 人員 軟件開(kāi)發(fā)人員 主耍負(fù)責(zé)DBS的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、程序編制、系統(tǒng)調(diào)試和安裝工作； 軟件使

26、用人員 DB最終用戶，通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶接口使用DB。主要工作是對(duì)DB進(jìn)行查詢和修改。 軟件管理人員 軟件管理人員稱為數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA），他們負(fù)責(zé)全面地管理和控制DBS。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,DBA其主要職責(zé)： 參與DBS的設(shè)計(jì)與建立； 對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)行監(jiān)控； 定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件； 負(fù)責(zé)DB性能的改進(jìn)和DB的重組及重構(gòu)工作。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,5DBMS, DBMS的工作模式 DBMS的主要功能 DBMS的組成,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DBMS的工作模式

27、DBMS接受應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求和處理請(qǐng)求,然后將用戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求(高級(jí)指令)轉(zhuǎn)換成復(fù)雜的機(jī)器代碼(低層指令),通過(guò)其實(shí)現(xiàn)對(duì)DB的操作,并接受對(duì)DB操作而得到的查詢結(jié)果,同時(shí)對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行處理(格式轉(zhuǎn)換),最后將處理結(jié)果返回給用戶。,請(qǐng)按鍵,應(yīng)用程序,DBMS,數(shù)據(jù)請(qǐng)求,數(shù)據(jù)請(qǐng)求,DB,數(shù)據(jù) （處理結(jié)果）,數(shù)據(jù) （查詢結(jié)果）, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,用戶對(duì)DB進(jìn)行操作,是由DBMS把操作從應(yīng)用程序帶到外部級(jí)、概念級(jí),再導(dǎo)向內(nèi)部級(jí),進(jìn)而通過(guò)OS操縱存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。 DBMS為應(yīng)用程序在內(nèi)存開(kāi)辟一個(gè)DB的系統(tǒng)緩沖區(qū),用于數(shù)據(jù)的傳輸和格式轉(zhuǎn)換。 三級(jí)模式結(jié)構(gòu)定義存放

28、在DD中。 用戶訪問(wèn)DB的過(guò)程如圖所示。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DBMS的主要功能 DB的定義 DB的操縱 DB的運(yùn)行管理 數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)與管理 DB的保護(hù) DB的維護(hù) 通信,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DB的定義 DBMS提供DDL，供用戶定義： DB的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)、兩級(jí)映像； 數(shù)據(jù)的完整性約束、保密限制等約束。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DB的操縱 DBMS提供DML實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的操作。基本的數(shù)據(jù)操作有兩類： 查詢(或檢索) 更新(包括插入、刪除、修改),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

29、概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DB的運(yùn)行管理 是DBMS的運(yùn)行控制、管理功能。包括: 多用戶環(huán)境下的并發(fā)控制 安全性檢查和存取權(quán)限控制 完整性檢查和執(zhí)行 運(yùn)行日志的組織管理 事務(wù)的管理和自動(dòng)恢復(fù),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)與管理 分類組織、存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)字典(亦稱系統(tǒng)目錄)、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等等; 確定以何種文件結(jié)構(gòu)和存取方式在存儲(chǔ)級(jí)上組織這些數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 基本目標(biāo)：是提高存儲(chǔ)空間利用率，選擇合適的存取方法提高存取(如隨機(jī)查詢、順序查詢、增加、刪除、修改)效率。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李

30、紅, DB的保護(hù) DB中的數(shù)據(jù)是信息社會(huì)的戰(zhàn)略資源，對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)是至關(guān)重要的大事。 DBMS對(duì)DB的保護(hù)通過(guò)四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)： DB的恢復(fù) DB的并發(fā)控制 數(shù)據(jù)完整性控制 數(shù)據(jù)安全性控制 DBMS的其他保護(hù)功能還有系統(tǒng)緩沖區(qū)的管理以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的某些自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制等。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DB的維護(hù) 這一部分包括DB的數(shù)據(jù)載入、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)儲(chǔ)，DB的改組以及性能監(jiān)控等功能。這些功能分別由各個(gè)實(shí)用程序完成。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 通信 DBMS具有與操作系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)處理、分時(shí)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程作業(yè)輸入的相應(yīng)接口，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的傳送。 對(duì)網(wǎng)

31、絡(luò)環(huán)境下的DBS，還應(yīng)包括DBMS與網(wǎng)絡(luò)中其他軟件系統(tǒng)的通信功能；DB之間的互操作功能。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, DBMS的組成 DBMS由數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)管理器、查詢處理器、事務(wù)管理器、查詢、模式更新和更新等部分組成，如圖所示。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)是DBMS管理的對(duì)象。元數(shù)據(jù)是有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息，簡(jiǎn)言之元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Relational Database Management System，RDBMS)中，數(shù)據(jù)是用戶添加到基本表中的數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)是描述有關(guān)基本表名、

32、列名、數(shù)據(jù)類型等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 輸入 對(duì)DBMS的輸入操作包括查詢、更新和模式更新。 查詢是針對(duì)數(shù)據(jù)的操作。有兩種方式：一種方式是通過(guò)DBMS的查詢界面，另一種方式是通過(guò)應(yīng)用程序界面。 更新是針對(duì)數(shù)據(jù)的更新。像查詢一樣，更新也可通過(guò)兩種方式執(zhí)行。一種方式是通過(guò)DBMS的更新界面，另一種方式是通過(guò)應(yīng)用程序界面。 模式更新是對(duì)元數(shù)據(jù)的更新。對(duì)這些操作有嚴(yán)格的限制，只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的人才能執(zhí)行模式更新。這些授權(quán)的人一般是數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)管理員。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 查詢處理器 查詢處理器既負(fù)責(zé)處理查詢又負(fù)

33、責(zé)處理更新和模式更新請(qǐng)求。 查詢處理器包括編譯器、解釋器和預(yù)編譯器。 編譯器負(fù)責(zé)對(duì)查詢和更新語(yǔ)句進(jìn)行優(yōu)化并且轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的低層命令。 解釋器負(fù)責(zé)編譯或解釋模式更新，并且把它記錄在元數(shù)據(jù)中。 預(yù)編譯器完成嵌入在宿主語(yǔ)言中的查詢語(yǔ)句。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 存儲(chǔ)管理器 存儲(chǔ)管理器是根據(jù)獲得的請(qǐng)求信息，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中獲得信息或修改數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的信息。在一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)管理器實(shí)際上就是操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)。但有時(shí)為了提高效率，DBMS通常直接控制存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)。 存儲(chǔ)管理器由文件管理器和緩沖區(qū)管理器組成。文件管理器負(fù)責(zé)跟蹤磁盤(pán)上文件的位置或根據(jù)內(nèi)存管理器

34、中的請(qǐng)求獲得數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊中含有緩沖區(qū)管理器所要求的文件。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,磁盤(pán)通常劃分成一個(gè)個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊大小從4KB到16KB不等。 緩沖區(qū)管理器負(fù)責(zé)內(nèi)存的管理，它通過(guò)文件管理器從磁盤(pán)上獲取數(shù)據(jù)塊，并且在內(nèi)存中選擇用于存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)塊的內(nèi)存位置。 緩沖區(qū)管理器可以把磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)塊保存一段時(shí)間，當(dāng)內(nèi)存緊張時(shí)，可以釋放這些數(shù)據(jù)塊，然后利用釋放出來(lái)的空間保存新的數(shù)據(jù)塊。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 事務(wù)管理器 事務(wù)管理器負(fù)責(zé)系統(tǒng)的完整性工作。 事務(wù)管理器必須確保同時(shí)運(yùn)行的查詢語(yǔ)句不互相影響，即使是系統(tǒng)由于種種

35、原因突然失敗，系統(tǒng)也不會(huì)丟失任何數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,事務(wù)管理器與查詢處理器互相影響，因?yàn)槭聞?wù)管理器必須知道當(dāng)前查詢所操作的數(shù)據(jù)以避免操作之間的沖突，并且還可以拖延某些查詢或操作的執(zhí)行使得沖突不會(huì)發(fā)生。 事務(wù)管理器還與存儲(chǔ)管理器互相影響，因?yàn)闉榱吮Ｗo(hù)數(shù)據(jù)，模式更新常常涉及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)變化的日志文件的存儲(chǔ)。通過(guò)正確的排列這些操作的順序，日志文件中將會(huì)包含這些被改變的紀(jì)錄，以便當(dāng)系統(tǒng)失敗后，可以通過(guò)日志文件來(lái)恢復(fù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,事務(wù)管理器具有原子性、一致性、獨(dú)立性和持久性的屬性。 原子性表示整個(gè)事務(wù)要

36、么都執(zhí)行，要么都不執(zhí)行。一致性的含義表示無(wú)論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，都能保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)處于一致?tīng)顟B(tài)。獨(dú)立性表示兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)可以同時(shí)運(yùn)行而不互相影響。持久性表示事務(wù)一經(jīng)完成，即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障，也要保證事務(wù)的結(jié)果不能丟失。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu),1三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 2兩級(jí)映像 3兩級(jí)數(shù)據(jù)獨(dú)立性 4DB的抽象層次 5數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模式與數(shù)據(jù)模型的關(guān)系, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,DB體系結(jié)構(gòu)：DB的總框架。 DBS在總的體系結(jié)構(gòu)上具有：外部級(jí)、概念級(jí)、內(nèi)部級(jí)三級(jí)結(jié)構(gòu)的特征 外部級(jí)：最接近用戶，是單個(gè)用戶所

37、能看到的數(shù)據(jù)特性； 概念級(jí)：涉及所有用戶的數(shù)據(jù)定義； 內(nèi)部級(jí)：最接近物理存儲(chǔ)設(shè)備,涉及到物理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)； 三級(jí)結(jié)構(gòu)稱為：DB的體系結(jié)構(gòu)，也稱為“三級(jí)模式結(jié)構(gòu)”，或“數(shù)據(jù)抽象的三個(gè)級(jí)別”。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1三級(jí)模式結(jié)構(gòu),模式: 對(duì)DB中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，數(shù)據(jù)模式是DB的框架，反映的是DB中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系。 DB的三級(jí)模式： 模式 外模式 內(nèi)模式, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,DB的三級(jí)模式結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 模式(概念模式、DB模式、邏輯模式),DB

38、中全部數(shù)據(jù)整體邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。 是現(xiàn)實(shí)世界中一個(gè)組織或部門(mén)實(shí)體及其聯(lián)系的抽象模型在具體DBS中的實(shí)現(xiàn)。 一個(gè)DB只有一個(gè)模式，是DBS三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的中間層。 是DB中全體數(shù)據(jù)的邏輯描述，而不是DB本身，它是裝配數(shù)據(jù)的一個(gè)結(jié)構(gòu)框架。 模式由DBMS提供的DDL來(lái)定義和描述。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 外模式(子模式、用戶模式),是用戶觀念下局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯描述，是DB用戶能夠看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。是用戶與DBS之間的接口。不同用戶的外模式不相同。 一個(gè)DB可以有多個(gè)外模式，外模式表示了用戶所理解的實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體間的聯(lián)系。 外模

39、式是模式的一個(gè)邏輯子集。 外模式由DBMS提供的DDL來(lái)定義和描述。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,設(shè)置外模式的優(yōu)點(diǎn)： 方便用戶使用，簡(jiǎn)化用戶接口； 保證數(shù)據(jù)的獨(dú)立性； 有利于數(shù)據(jù)共享； 有利于數(shù)據(jù)安全和保密。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 內(nèi)模式(存儲(chǔ)模式),是對(duì)DB中數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在DB內(nèi)部的表示形式。 一個(gè)DB只有一個(gè)內(nèi)模式。 在內(nèi)模式中規(guī)定了所有數(shù)據(jù)的物理組織，以及優(yōu)化性能、響應(yīng)時(shí)間和存儲(chǔ)空間需求等信息。 是DBMS管理的最低層，它是物理存儲(chǔ)設(shè)備上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)的物理抽象。 內(nèi)模式由DBMS提供的DDL來(lái)定

40、義和描述。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,分層抽象的DB結(jié)構(gòu)可歸納為4點(diǎn)： 對(duì)一個(gè)DB的整體邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，即DB的概念結(jié)構(gòu)是獨(dú)立于DB其他層次結(jié)構(gòu)即內(nèi)模式的描述。 當(dāng)定義DB的層次結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)首先定義全局邏輯結(jié)構(gòu)，而全局邏輯結(jié)構(gòu)是根據(jù)整體數(shù)據(jù)規(guī)劃時(shí)得到的概念結(jié)構(gòu)，結(jié)合選用的數(shù)據(jù)模型定義的。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,一個(gè)DB的內(nèi)模式依賴于模式，它具體地將模式中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M織，并給出具體存儲(chǔ)策略，以最優(yōu)的萬(wàn)式提高時(shí)空效率。 內(nèi)模式獨(dú)立于外模式，也獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)

41、技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,用戶邏輯結(jié)構(gòu)即外部模式是在全局邏輯結(jié)構(gòu)描述的基礎(chǔ)上定義的，它獨(dú)立于內(nèi)模式和存儲(chǔ)設(shè)備。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,特定的應(yīng)用程序是在外模式描述的邏輯結(jié)構(gòu)上編寫(xiě)的，它依賴于特定的外模式。 由于應(yīng)用程序只依賴于外模式，所以也獨(dú)立于內(nèi)模式和存儲(chǔ)設(shè)備，并且模式的改變不會(huì)導(dǎo)致相對(duì)應(yīng)的外模式的變化，應(yīng)用程序也獨(dú)立于概念模式。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2兩級(jí)映像,DBS的三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三個(gè)級(jí)別的抽象，使用戶能邏輯地抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在機(jī)器中的具體表示方式和存儲(chǔ)方式。 為實(shí)現(xiàn)三個(gè)抽象級(jí)別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，

42、DBMS提供兩個(gè)層次的映像： 外模式/模式映像 模式/內(nèi)模式映像 映像: 是一種對(duì)應(yīng)規(guī)則，它指出了映像雙方是如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 外模式/模式映像 定義各外模式與模式間的映像關(guān)系。 對(duì)應(yīng)于同一個(gè)模式可有多個(gè)外模式,每個(gè)外模式,DBS都有一個(gè)外模式/模式映像,它定義了該外模式與模式間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 映像定義常在各自的外模式中加以描述。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 模式/內(nèi)模式映像 定義DB全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 因這兩級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能不一致，即記錄類型、字段類型的命名和組成可能不一樣，故該映像說(shuō)明

43、記錄和內(nèi)部記錄間的對(duì)應(yīng)性。 模式/內(nèi)模式映像一般是在內(nèi)模式中加以描述。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,3兩級(jí)數(shù)據(jù)獨(dú)立性, 物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性 若修改DB的內(nèi)模式(DB的物理結(jié)構(gòu)有所變化),則只修改模式/內(nèi)模式映像即可。 可使模式盡可能保持不變,即對(duì)內(nèi)模式的修改盡量不影響模式,對(duì)外模式和應(yīng)用程序的影響則更小。 邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性 若修改DB的模式(增加記錄類型或增加數(shù)據(jù)項(xiàng)),則只修改外模式/模式映像,可使外模式和應(yīng)用程序盡可能保持不變。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,DB三級(jí)模式體系結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)管理的結(jié)構(gòu)框架,按照其組織的數(shù)據(jù)是DB的內(nèi)容。 設(shè)計(jì)

44、DB時(shí),主要是定義DB的各級(jí)模式;在用戶使用DB時(shí),關(guān)心的是DB的內(nèi)容。 DB的模式通常是相對(duì)穩(wěn)定的,而DB的數(shù)據(jù)則是經(jīng)常變化的。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,4DB的抽象層次,DBS的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)定義了DB的三個(gè)抽象層次： 物理DB 概念DB 邏輯DB DB的三種不同模式只是提供處理數(shù)據(jù)的框架，而填入這些框架中的數(shù)據(jù)才是DB的內(nèi)容。 根據(jù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)引出的DB抽象層次，是從不同角度觀察DB的視圖。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 物理DB(系統(tǒng)程序員視圖，或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)) 以內(nèi)模式為框架的DB稱為物理DB。DB中最里面的一個(gè)層次，是

45、物理存儲(chǔ)設(shè)備上實(shí)際存儲(chǔ)著的數(shù)據(jù)集合(原始數(shù)據(jù))。 是系統(tǒng)程序員用文件方式組織的一個(gè)個(gè)物理文件(存儲(chǔ)文件)。他們編制專門(mén)的存取程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)文件中數(shù)據(jù)的存取。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 概念DB 以模式為框架的DB稱為概念DB。 它是DB結(jié)構(gòu)中的中間層次,是DB的整體邏輯表示，它描述每一個(gè)數(shù)據(jù)的邏輯定義及數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系。 概念DB描述了DBS所有對(duì)象的邏輯關(guān)系，不涉及它們的物理存儲(chǔ)情況。 概念DB本身并不是一個(gè)實(shí)際存在的DB，而是實(shí)際存在的物理DB的一種邏輯描述。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員概念下的DB，稱DB管理員的視圖。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué)

46、 李紅, 邏輯DB 以外模式為框架的DB稱為邏輯DB。它是DB結(jié)構(gòu)最外一層，是用戶所看到和使用的DB，故稱為用戶DB或用戶視圖。 邏輯DB是某個(gè)或某些用戶使用的數(shù)據(jù)集合，即用戶看到和使用的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)(稱為局部邏輯結(jié)構(gòu))。用戶根據(jù)系統(tǒng)提供的外模式用查詢語(yǔ)言或應(yīng)用程序?qū)B的數(shù)據(jù)進(jìn)行所需的操作。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,對(duì)一個(gè)DBS而言,實(shí)際存在的是物理DB,它是數(shù)據(jù)訪問(wèn)的基礎(chǔ)。 概念DB是物理DB的抽象表示，用戶DB是概念DB的部分抽取，是用戶與DB的接口。 DBMS的中心工作之一就是完成三個(gè)層次DB之間的轉(zhuǎn)換，把用戶對(duì)DB的操作轉(zhuǎn)化成對(duì)物理DB的

47、操作。 DBMS實(shí)現(xiàn)映像的能力，將直接影響該DBS能夠達(dá)到的數(shù)據(jù)獨(dú)立性的程度。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,5DB的數(shù)據(jù)模式與數(shù)據(jù)模型的關(guān)系,模式和子模式建立在邏輯數(shù)據(jù)模型上； 概念上的區(qū)別：數(shù)據(jù)模式是一個(gè)DB的基于特定數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)定義，它是數(shù)據(jù)模型中有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的描述，僅是數(shù)據(jù)模型的一部分。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.4 數(shù)據(jù)模型,1.4.1 概述 1.4.2 層次數(shù)據(jù)模型 1.4.3 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 1.4.4 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 1.4.5 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,

48、1.4.1 概述,1數(shù)據(jù)模型及分類 2數(shù)據(jù)模型的組成,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1數(shù)據(jù)模型及分類,模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象。 在DB技術(shù)中，用模型的概念描述DB的結(jié)構(gòu)與語(yǔ)義，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象。即數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象，是用來(lái)描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義。換言之?dāng)?shù)據(jù)模型是能表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的模型。 按照不同的應(yīng)用層次可將其劃分為： 概念數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 概念數(shù)據(jù)模型(概念模型，也稱信息模型) 是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，不涉及信息在計(jì)算機(jī)中的表示，只用來(lái)描述某個(gè)特定組織所關(guān)心的信息結(jié)

49、構(gòu)，是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象； 概念模型是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)能力，是用戶和DB設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言和工具。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 邏輯數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型，也稱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)模型。 它直接面向DB的邏輯結(jié)構(gòu),是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象。它直接與DBMS有關(guān),有嚴(yán)格的形式化定義,以便在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。 它通常有一組嚴(yán)格定義的無(wú)二義性語(yǔ)法和語(yǔ)義的DB語(yǔ)言，人們可以用這種語(yǔ)言來(lái)定義、操縱DB中的數(shù)據(jù)。 該類數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型等。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2數(shù)據(jù)模型的組成,一

50、個(gè)基本數(shù)據(jù)模型是一組向用戶提供的規(guī)則，它們規(guī)定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何組織以及允許進(jìn)行何種操作。 數(shù)據(jù)模型的組成(數(shù)據(jù)模型的三要素): 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)的約束條件,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 規(guī)定如何把基本的數(shù)據(jù)項(xiàng)組織成較大的數(shù)據(jù)單位，以描述數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容、性質(zhì)和數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系。 它是數(shù)據(jù)模型最基本的組成部分，規(guī)定了數(shù)據(jù)模型的靜態(tài)特性。 在DBS中通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)操作 是指一組用于指定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任何有效的操作或推導(dǎo)規(guī)則。 DB中主要的操作有查詢和更新兩大類。 數(shù)據(jù)

51、模型要給出這些操作確切的含義、操作規(guī)則和實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言。 數(shù)據(jù)操作規(guī)定了數(shù)據(jù)模型的動(dòng)態(tài)特性。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 數(shù)據(jù)的約束條件 是一組完整性規(guī)則的集合，它定義了給定數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定相容的DB狀態(tài)的集合和可容許的狀態(tài)改變，以保證DB中數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。 完整性約束的定義對(duì)數(shù)據(jù)模型的動(dòng)態(tài)特性作了進(jìn)一步的描述與限定。 每種數(shù)據(jù)模型都規(guī)定有： 通用的完整性約束條件 特殊的完整性約束條件,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 通用的完整性約束條件 通常把具有普遍性的問(wèn)題歸納成一組通用的約束規(guī)

52、則，只有在滿足給定約束規(guī)則的條件下才允許對(duì)DB進(jìn)行更新操作。 例如，關(guān)系模型中通用的約束規(guī)則是實(shí)體完整性和參照完整性。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 特殊的完整性約束條件 把能夠反映某一應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)所必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件定義成特殊的完整性約束條件。 例如：關(guān)系模型中特殊的約束規(guī)則是用戶定義的完整性。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.4.2 層次數(shù)據(jù)模型,1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2數(shù)據(jù)操作 3完整性約束 4層次模型的優(yōu)缺點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),層次模型用樹(shù)型結(jié)構(gòu)表示記錄類型及其聯(lián)系。樹(shù)結(jié)

53、構(gòu)基本特點(diǎn)： 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有父結(jié)點(diǎn)稱根結(jié)點(diǎn)； 根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。 層次模型中，樹(shù)的結(jié)點(diǎn)是記錄型。上層記錄型和下層記錄型間的聯(lián)系是1:N，用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示。這種聯(lián)系是父子之間的一對(duì)多的聯(lián)系。 層次模型中，同一父結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)稱為兄弟結(jié)點(diǎn)，沒(méi)有子結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)稱為葉結(jié)點(diǎn)。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,在現(xiàn)實(shí)世界中許多實(shí)體集之間的聯(lián)系呈現(xiàn)出一種自然層次關(guān)系。 例：學(xué)校教學(xué)單位層次模型,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,2數(shù)據(jù)操作, 查詢操作 按給定條件沿一個(gè)層次路徑查找所需要的記錄。 更新操作 插入：先將數(shù)據(jù)寫(xiě)入系統(tǒng)輸入

54、/輸出區(qū)，再指定由根記錄開(kāi)始的插入層次路徑，完成插入操作。 刪除：先用查詢命令定位到要?jiǎng)h除的記錄上，使待刪除的記錄變?yōu)楫?dāng)前記錄，再用刪除命令完成刪除任務(wù)。 修改：先用查詢語(yǔ)句將要修改的記錄定位為當(dāng)前記錄，并將該記錄讀到系統(tǒng)輸入/輸出區(qū)，在其中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，然后用相應(yīng)命令將修改后的記錄值寫(xiě)回到DB中。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,3完整性約束, 層次結(jié)構(gòu)規(guī)定除根結(jié)點(diǎn)外，任何其他結(jié)點(diǎn)不能離開(kāi)其父結(jié)點(diǎn)而孤立存在。 層次模型所體現(xiàn)的記錄之間的聯(lián)系只限于二元1:N或1:1的聯(lián)系，這一約束限制了用層次模型描述現(xiàn)實(shí)世界的能力。 由于層次結(jié)構(gòu)中的全部記錄都是以有序樹(shù)的形式組織起

55、來(lái)的,當(dāng)對(duì)某些層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改時(shí)，不允許改變?cè)璂B中記錄類型之間的父子聯(lián)系，這使得DB的適應(yīng)能力受到限制。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,例如在下圖所示的層次DB中，若刪除計(jì)算機(jī)軟件教研室，則該教研室所有老師的數(shù)據(jù)也將全部丟失。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,4層次模型的優(yōu)缺點(diǎn), 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、層次分明,便于在計(jì)算機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)； 為有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)操縱提供條件； 對(duì)層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)有較高的處理效率； 提供了良好的完整性支持。, ,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅, 缺點(diǎn) 層次數(shù)據(jù)模型缺乏直接表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界中非層次關(guān)系實(shí)體集間的復(fù)雜聯(lián)系，如多對(duì)多的聯(lián)系只能通過(guò)引入冗余數(shù)據(jù)或引入虛擬記錄的方法來(lái)解決； 對(duì)插入或刪除操作有較多的限制； 查詢子結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)父結(jié)點(diǎn)。,數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用第1章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 李紅,1.4.3 網(wǎng)