胡旺《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》第1章概述v

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1、DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 電 子 科 技 大 學(xué) 計(jì) 算 機(jī) 學(xué) 院胡 旺 2021年 6月 2日 星 期 三 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 原 理 及 應(yīng) 用 第 1章 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 概 論 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 實(shí) 例Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 相 關(guān) 術(shù) 語Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù)3 Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 組 成 結(jié) 構(gòu)4 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促

2、 學(xué) 生 活 中 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 實(shí) 例 ？n校 園 學(xué) 籍 /成 績(jī) /財(cái) 務(wù) 信 息 管 理 系 統(tǒng)n銀 行 業(yè) 務(wù) 管 理 系 統(tǒng)n電 信 業(yè) 務(wù) 管 理 系 統(tǒng)n火 車 、 飛 機(jī) 的 訂 票 管 理 系 統(tǒng)n醫(yī) 院 信 息 管 理 系 統(tǒng)n。 。 。 。 。 。 有 哪 些 共 性 ？ DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 醫(yī) 院 信 息 管 理 系 統(tǒng) （ HIS）n業(yè) 務(wù) 對(duì) 象 （ 實(shí) 體 ）u患 者 、 醫(yī) 生 、 藥 品 、 處 方 。 。 。 。 。 。n業(yè) 務(wù) 活 動(dòng) （ 聯(lián) 系 ）u掛 號(hào) 、 診 斷 、 化 驗(yàn) 、 檢 查 、 領(lǐng) 藥 、

3、 交 費(fèi) 。 。 。n數(shù) 據(jù) 使 用 （ 檢 索 ）u收 入 統(tǒng) 計(jì) 、 病 案 分 析 、 績(jī) 效 評(píng) 估 、 輔 助 決 策 。 。 。 入庫(kù) 出庫(kù) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 存 在 哪 些 問 題 ？n如 何 組 織 這 些 數(shù) 據(jù) ？n如 何 存 取 這 些 數(shù) 據(jù) ？n哪 些 人 可 以 操 作 哪 些 數(shù) 據(jù) ？n多 人 如 何 操 作 同 一 數(shù) 據(jù) ？n出 現(xiàn) 故 障 后 怎 么 辦 ？n如 何 分 析 數(shù) 據(jù) 和 發(fā) 現(xiàn) 數(shù) 據(jù) 價(jià) 值 ？ 數(shù) 據(jù) 模 型 、 規(guī) 范 化 理 論 數(shù) 據(jù) 定 義 和 操 作 語 言 安 全 性 控 制 并 發(fā)

4、性 控 制 數(shù) 據(jù) 恢 復(fù) 數(shù) 據(jù) 倉(cāng) 庫(kù) 、 數(shù) 據(jù) 挖 掘 （ DIKV） 入庫(kù) 出庫(kù) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研究和解決的問題數(shù)據(jù)管理的共性問題n大 量 數(shù) 據(jù) 的 有 效 組 織 和 存 儲(chǔ)u減 少 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 冗 余 ；u實(shí) 現(xiàn) 數(shù) 據(jù) 共 享 ；u保 障 數(shù) 據(jù) 安 全 ；u高 效 檢 索 和 處 理 數(shù) 據(jù) ； DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù)據(jù)庫(kù)的地位n 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 。n 數(shù)

5、 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 。n 由 于 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 具 有 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 化 、 最 低 冗 余 度 、 較 高 的 程 序 與 數(shù)據(jù) 獨(dú) 立 性 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 較 大 的 信 息 管 理 系 統(tǒng) 都 是 以 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 作 為 基 礎(chǔ) 的。 n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 建 設(shè) 規(guī) 模 、 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 信 息 量 的 大 小 和 使 用 頻 度 已 成 為 衡 量一 個(gè) 國(guó) 家 信 息 化 程 度 的 重 要 標(biāo) 志 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用

6、 以 促 學(xué) DBMS 的 研 制 包 括 研 制 DBMS 本 身 及 以 DBMS 為 核 心的 一 組 相 互 聯(lián) 系 的 軟 件 系 統(tǒng) ， 包 括 工 具 軟 件 和 中 間 件 。 研 制 的 目 標(biāo) 是 提 高 系 統(tǒng) 的 性 能 和 提 高 用 戶 的 生 產(chǎn) 率 。DBMS的 研 制 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 設(shè) 計(jì) 方 法 、 設(shè) 計(jì) 工 具 和 設(shè) 計(jì) 理 論 的 研 究 ， 數(shù) 據(jù) 模 型 和 數(shù) 據(jù) 建 模 的 研 究 ， 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 設(shè) 計(jì) 及 其 軟 件 系 統(tǒng) 的 研 究 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 和 標(biāo) 準(zhǔn) 的 研 究 等 。數(shù) 據(jù) 庫(kù) 設(shè) 計(jì)

7、 關(guān) 系 規(guī) 范 化 理 論 、 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 理 論 等 。 與 人 工 智 能 與 并 行 計(jì) 算 技 術(shù) 的 結(jié) 合 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 邏 輯 演 繹和 知 識(shí) 推 理 、 并 行 算 法 等 都 成 為 新 研 究 方 向 。 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 技 術(shù) 與 人 工 智 能 技 術(shù) 、 網(wǎng) 絡(luò) 通 信 技 術(shù) 、 并 行 計(jì)算 技 術(shù) 等 到 相 互 滲 透 、 相 互 結(jié) 合 ， 使 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 技 術(shù) 不 斷涌 現(xiàn) 新 的 研 究 方 向 。 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 理 論 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 本 章 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)n 掌 握 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 基 本 概 念 和

8、相 關(guān) 術(shù) 語 ； n掌 握 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 技 術(shù) 發(fā) 展 的 3個(gè) 階 段 ； n了 解 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 一 般 構(gòu) 成 ； n理 解 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 模 式 結(jié) 構(gòu) ； DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 實(shí) 例Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 相 關(guān) 術(shù) 語Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù)3 Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 組 成 結(jié) 構(gòu)4 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 、 信

9、息 與 數(shù) 據(jù) 處 理數(shù) 據(jù) 庫(kù) 基 本 概 念n數(shù) 據(jù) 庫(kù)n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng)n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 關(guān) 系 列 表 和 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n數(shù) 據(jù) 是 一 種 符 號(hào) 序 列 ， 它 的 內(nèi) 容 是 事 物 特 性 的 反 映 。n數(shù) 據(jù) 是 對(duì) 現(xiàn) 實(shí) 世 界 的 事 物 采 用 計(jì) 算 機(jī) 能 夠 識(shí) 別 、 存 儲(chǔ)和 處 理 的 方 式 進(jìn) 行 描 述 ， 或 者 說 是 計(jì) 算 機(jī) 化 的 信 息 。n數(shù) 據(jù) 的 類 型 。u不 僅 包 括 數(shù) 字 、 字 母 、 文 字 和 其 他 特 殊 字 符 ；u而 且 還

10、包 括 圖 形 、 圖 像 、 聲 音 等 多 媒 體 數(shù) 據(jù) 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 的 語 義 描 述一 條 數(shù) 據(jù) （ 結(jié) 構(gòu) 化 數(shù) 據(jù) ） 如 下 ： （ 余 穎 ， 女 ， 20， 四 川 ， 銷 售 部 ， 2008， 3000）n語 義 解 釋 ：u余 穎 是 公 司 職 員 ， 女 ， 20歲 ， 四 川 人 ， 2008年 進(jìn) 入 公 司 ， 月 薪 3000 元 ；n不 懂 語 義 則 無 法 解 釋 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n信 息 是 經(jīng) 過 加 工 處 理 的 數(shù) 據(jù) ， 是 人 們

11、 消 化 理 解 了 的 數(shù)據(jù) ， 是 數(shù) 據(jù) 的 具 體 含 義 ， 是 數(shù) 據(jù) 經(jīng) 過 記 錄 、 分 類 、 組織 、 連 接 或 翻 譯 后 出 現(xiàn) 的 意 義 。n數(shù) 據(jù) 與 信 息 既 有 聯(lián) 系 又 有 區(qū) 別 。u數(shù) 據(jù) 是 信 息 的 載 體 ， 而 信 息 則 是 數(shù) 據(jù) 的 具 體 含 義 。 而 且 同 一 數(shù) 據(jù) 也 可能 有 不 同 的 解 釋 。 u數(shù) 據(jù) 一 般 都 可 以 表 示 成 某 種 信 息 ， 但 并 非 任 何 數(shù) 據(jù) 都 能 包 含 對(duì) 人 們 來說 有 用 的 信 息 。u信 息 是 抽 象 的 ， 不 隨 數(shù) 據(jù) 設(shè) 備 所 決 定 的 數(shù)

12、據(jù) 形 式 而 變 化 ； 而 數(shù) 據(jù) 的 表現(xiàn) 形 式 卻 具 有 可 選 擇 性 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n數(shù) 據(jù) 處 理 是 指 將 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 成 信 息 的 過 程 。n數(shù) 據(jù) 處 理 的 基 本 目 的 是 從 大 量 、 已 知 數(shù) 據(jù) 出 發(fā) 、 根 據(jù)事 物 之 間 的 固 有 聯(lián) 系 和 規(guī) 律 ， 通 過 分 析 歸 納 、 演 繹 推導(dǎo) 等 手 段 ， 提 出 對(duì) 人 們 有 價(jià) 值 、 有 意 義 的 信 息 ， 作 為決 策 的 依 據(jù) 。n數(shù) 據(jù) 的 簡(jiǎn) 單 處 理 包 括 組 織 、 編 碼 、 分 類 、 排 序 等

13、；n數(shù) 據(jù) 的 復(fù) 雜 處 理 可 以 使 用 統(tǒng) 計(jì) 學(xué) 方 法 、 數(shù) 學(xué) 模 型 等 對(duì)數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 深 層 次 的 加 工 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 定 義 u數(shù) 據(jù) 庫(kù) (Database,簡(jiǎn) 稱 DB)是 長(zhǎng) 期 儲(chǔ) 存 在 計(jì) 算 機(jī) 內(nèi) 、 有 組 織 的 、 可 共享 的 大 量 數(shù) 據(jù) 集 合 。n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 特 征u數(shù) 據(jù) 按 一 定 的 數(shù) 據(jù) 模 型 組 織 、 描 述 和 儲(chǔ) 存u可 為 各 種 用 戶 共 享 u冗 余 度 較 小u數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 性 較 高u易 擴(kuò) 展 DATABASEUESTC學(xué) 以

14、致 用 用 以 促 學(xué) nDBMS的 定 義u一 個(gè) 能 夠 讓 用 戶 定 義 、 創(chuàng) 建 和 維 護(hù) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 以 及 控 制 對(duì) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 訪 問 的 軟件 系 統(tǒng) 。nDBMS 組 成 ： 查 詢 處 理 器 和 存 儲(chǔ) 管 理 器 。u查 詢 處 理 器 主 要 有 四 部 分 ： DDL編 譯 器 、 DML 編 譯 器 、 嵌 入 式 DML的 預(yù) 編 譯 器 及 查 詢 運(yùn) 行 核 心 程 序 ； u存 儲(chǔ) 管 理 器 主 要 有 四 個(gè) 部 分 ： 授 權(quán) 和 完 整 性 管 理 器 、 事 務(wù) 管 理 器 、 文件 管 理 器 及 緩 沖 區(qū) 管 理 器 。 DATAB

15、ASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) nDBMS的 功 能 ： 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 定 義 功 能u提 供 數(shù) 據(jù) 定 義 語 言 （ DDL， Data Define Language） 對(duì) 各 級(jí) 數(shù) 據(jù) 模 式進(jìn) 行 精 確 定 義 ， 包 括 創(chuàng) 建 模 式 （ schema） 數(shù) 據(jù) 庫(kù) （ database） 、 表（ table） 、 視 圖 （ view） 等 等 。nDBMS的 功 能 ： 數(shù) 據(jù) 操 縱 功 能u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 提 供 數(shù) 據(jù) 操 縱 語 言 （ DML， Data Manipulation Language） ， 可 以 對(duì) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中

16、的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 追 加 、 插 入 、 修 改 、 刪 除、 檢 索 等 操 作 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) nDBMS的 功 能 ： 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 運(yùn) 行 控 制 功 能u提 供 數(shù) 據(jù) 控 制 語 言 （ DCL， Data Control Language） 。u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 恢 復(fù) 。 在 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 被 破 壞 或 數(shù) 據(jù) 不 正 確 時(shí) ， 系 統(tǒng) 有 能 力 把 數(shù) 據(jù)庫(kù) 恢 復(fù) 到 正 確 的 狀 態(tài) 。u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 并 發(fā) 控 制 。 在 多 個(gè) 用 戶 同 時(shí) 對(duì) 同 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 操 作 時(shí) ， 系 統(tǒng)應(yīng) 能 加 以 控

17、 制 ， 防 止 破 壞 DB中 的 數(shù) 據(jù) 。u數(shù) 據(jù) 完 整 性 控 制 。 保 證 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中 數(shù) 據(jù) 及 語 義 的 正 確 性 和 有 效 性 ， 防 止 任 何 對(duì) 數(shù) 據(jù) 造 成 錯(cuò) 誤 的 操 作 。u數(shù) 據(jù) 安 全 性 控 制 。 防 止 未 經(jīng) 授 權(quán) 的 用 戶 存 取 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中 的 數(shù) 據(jù) ， 以 避 免數(shù) 據(jù) 的 泄 露 、 更 改 或 破 壞 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) nDBMS的 功 能 ： 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 維 護(hù) 功 能u 包 括 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 初 始 數(shù) 據(jù) 的 載 入 、 轉(zhuǎn) 換 功 能 、 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 轉(zhuǎn)

18、 儲(chǔ) 功 能 、 數(shù)據(jù) 庫(kù) 的 重 組 織 功 能 和 性 質(zhì) 監(jiān) 視 、 分 析 功 能 等 。u 這 些 功 能 大 都 由 各 個(gè) 實(shí) 用 程 序 來 完 成 。 例 如 裝 配 程 序 （ 裝 配 數(shù) 據(jù) 庫(kù)） 、 重 組 程 序 （ 重 新 組 織 數(shù) 據(jù) 庫(kù) ） 、 日 志 程 序 （ 用 于 更 新 操 作 和 數(shù)據(jù) 庫(kù) 的 恢 復(fù) ） 、 統(tǒng) 計(jì) 分 析 程 序 等 。nDBMS的 功 能 ： 數(shù) 據(jù) 字 典 u 數(shù) 據(jù) 字 典 (Data Dictionary， 記 為 DD)。 DD中 存 放 著 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 三 級(jí) 結(jié) 構(gòu)的 描 述 。 對(duì) 于 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 操 作 都

19、 要 通 過 查 閱 DD進(jìn) 行 。u 現(xiàn) 在 有 的 大 型 系 統(tǒng) 中 ， 把 DD單 獨(dú) 抽 出 來 自 成 一 個(gè) 系 統(tǒng) ， 成 為 一 個(gè) 軟件 工 具 ， 使 得 DD成 為 一 個(gè) 比 DBMS更 高 級(jí) 的 用 戶 和 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 之 間 的 接口 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n定 義u 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) （ Database System， 簡(jiǎn) 稱 DBS） 是 指 在 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 中引 入 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 后 的 系 統(tǒng) 構(gòu) 成 。u 注 ： 在 不 引 起 混 淆 的 情 況 下 常 常 把 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 簡(jiǎn) 稱 為 數(shù) 據(jù)

20、 庫(kù) 。n組 成 u 硬 件 系 統(tǒng)u 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 集 合 u 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 及 相 關(guān) 軟 件u 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 員 （ DBA）u 用 戶 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 實(shí) 體n 舉 例 ： 在 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 中 ， 一 個(gè) 實(shí) 體 可 以 是 一 個(gè) 人 、 一 個(gè) 地 方、 一 個(gè) 事 件 或 一 個(gè) 我 們 將 要 為 其 收 集 數(shù) 據(jù) 的 物 體 。 例 如 ， 在學(xué) 校 中 ， 實(shí) 體 可 能 是 學(xué) 生 、 教 師 員 工 、 課 程 等 。 所 有 的 學(xué) 生可 以 組 成 一 個(gè) 實(shí) 體 集 。n 實(shí) 體 的 屬 性 ：

21、 每 個(gè) 實(shí) 體 都 有 某 些 稱 為 屬 性 的 特 征 ， 如 學(xué) 生 實(shí)體 可 能 包 含 以 下 屬 性 ： 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 、 姓 名 、 性 別 、 入 學(xué) 時(shí) 間 、專 業(yè) 方 向 等 。 每 個(gè) 屬 性 必 須 恰 當(dāng) 地 命 名 ， 以 便 讓 用 戶 能 夠 知道 它 的 內(nèi) 容 ， 如 學(xué) 生 實(shí) 體 ， 屬 性 姓 名 可 以 存 儲(chǔ) 為 STU_NAME ， 性 別 可 以 存 儲(chǔ) 為 STU_SEX。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 表n 表 是 二 維 結(jié) 構(gòu) ， 它 包括 行 和 列 。n 一 個(gè) 表 包 括 一 組 相 關(guān)的 實(shí) 體

22、 實(shí) 體 集 。n 有 時(shí) ， 術(shù) 語 實(shí) 體 集 和表 經(jīng) 常 互 換 使 用 。1 表 是 二 維 結(jié) 構(gòu) ， 它 包 括 行 和 列 2 每 個(gè) 表 行 描 述 實(shí) 體 集 中 的 一 個(gè) 實(shí) 體 3 每 個(gè) 表 列 描 述 一 個(gè) 屬 性 ， 每 一 列 有 一 個(gè) 明 確 的 名 字 4 每 行 /列 的 交 叉 描 述 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 值 5 每 個(gè) 表 必 須 有 一 個(gè) 屬 性 或 者 一 個(gè) 屬 性 復(fù) 合 體 來 唯 一 標(biāo) 識(shí) 每 一 行 6 一 列 中 的 所 有 值 必 須 是 同 一 數(shù) 據(jù) 格 式 7 每 列 有 一 個(gè) 明 確 的 數(shù) 值 范 圍 8 行 和 列

23、 的 排 列 順 序 對(duì) DBMS并 不 重 要 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 使 用 表 來 組 織 數(shù) 據(jù) 元 素 ， 每 一 個(gè) 表 對(duì) 應(yīng) 于 一 個(gè) 應(yīng)用 實(shí) 體 集 ， 而 每 行 則 代 表 實(shí) 體 的 一 個(gè) 事 例 。 如 醫(yī) 院 管 理 系 統(tǒng)中 醫(yī) 生 實(shí) 體 集 對(duì) 應(yīng) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中 的 表 Doctor， 該 表 中 的 每 一 行 則代 表 不 同 的 醫(yī) 生 。 n 聯(lián) 系 通 過 將 來 自 于 一 個(gè) 表 的 行 標(biāo) 識(shí) 符 （ 醫(yī) 生 編 號(hào) ） 出 現(xiàn) 在 一個(gè) 表 示 診 斷 的 行 中 ， 從 而

24、建 立 了 該 診 斷 與 這 個(gè) 醫(yī) 生 之 間 的 聯(lián)系 。 這 種 表 之 間 通 過 屬 性 進(jìn) 行 聯(lián) 系 ， 構(gòu) 成 了 關(guān) 系 列 表 ， 是 關(guān)系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 一 個(gè) 基 礎(chǔ) 。醫(yī) 生 編 號(hào) 醫(yī) 生 姓 名 醫(yī) 生 性 別 醫(yī) 生 年 齡 所 屬 部 門 技 術(shù) 等 級(jí) 工 資 診 斷 編 號(hào) 患 者 編 號(hào) 醫(yī) 生 編 號(hào) 癥 狀 描 述 診 斷 描 述 就 診 時(shí) 間 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n 1970年 ， IBM研 究 室 的 Ted Codd發(fā) 表 了 一 篇 具 有 很 大 影 響的 關(guān) 于 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 模 型 的

25、論 文 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 發(fā) 生 了 顯 著 的變 化 。n Codd提 出 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 應(yīng) 為 用 戶 提 供 這 樣 一 種 觀 點(diǎn) ： 即 數(shù) 據(jù)庫(kù) 系 統(tǒng) 是 用 一 種 稱 為 “ 關(guān) 系 ” 的 表 來 組 織 數(shù) 據(jù) 的 。 而 在 背后 ， 可 能 有 一 個(gè) 很 復(fù) 雜 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) ， 以 保 證 對(duì) 各 種 查 詢 的快 速 響 應(yīng) 。n 但 與 以 前 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 用 戶 不 同 ， 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 用戶 并 不 關(guān) 心 數(shù) 據(jù) 的 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) ， 而 是 使 查 詢 能 用 很 高 級(jí) 的 語言 來 實(shí) 現(xiàn) ，

26、從 而 大 大 提 高 了 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 開 發(fā) 人 員 的 效 率 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n 關(guān) 系 就 是 表 。n 表 的 各 列 以 屬 性 開 始 ， 屬 性 是 列 的 入 口 。n 下 表 是 一 個(gè) 名 為 Doctor（ 醫(yī) 生 ） 的 關(guān) 系 ， 記 錄 的 是 醫(yī)生 的 信 息 。 醫(yī) 生 編 號(hào) 醫(yī) 生 姓 名 醫(yī) 生 性 別 醫(yī) 生 年 齡 所 屬 部 門 技 術(shù) 等 級(jí) 工 資 001 李 紅 女 30 101 主 任 醫(yī) 師 3000 002 張 蘭 女 35 104 主 治 醫(yī) 師 1800 DATABASEUESTC學(xué) 以

27、 致 用 用 以 促 學(xué) Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 實(shí) 例Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 相 關(guān) 術(shù) 語Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù)3 Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 組 成 結(jié) 構(gòu)4 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 管 理 的 發(fā) 展 數(shù) 據(jù) 和 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 的 3個(gè) 發(fā) 展 階 段n 人 工 管 理 階 段n 文 件 系 統(tǒng) 管 理 階 段n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 管 理 階 段 DATABASEUESTC學(xué)

28、 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 面 臨 挑 戰(zhàn)n信 息 爆 炸 可 能 產(chǎn) 生 大 量 垃 圾n數(shù) 據(jù) 類 型 的 多 樣 化 和 一 體 化 要 求n當(dāng) 前 的 數(shù) 據(jù) 管 理 還 不 能 處 理 不 確 定 或 不 精 確 的 模 糊信 息n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 安 全n對(duì) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 理 解 和 知 識(shí) 獲 取 的 要 求 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 面 臨 挑 戰(zhàn)n 20世 紀(jì) 60年 代 ， 由 于 計(jì) 算 機(jī) 的 主 要 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 從 科 學(xué) 計(jì) 算轉(zhuǎn) 移 到 數(shù) 據(jù) 事 務(wù) 處 理 ， 促 使 數(shù) 據(jù) 管 理

29、 應(yīng) 運(yùn) 而 生 ， 使 數(shù) 據(jù)管 理 技 術(shù) 出 現(xiàn) 一 次 飛 躍 。n E.F.Codd提 出 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 模 型 ， 在 數(shù) 據(jù) 管 理 和 理 論 方 面產(chǎn) 生 了 深 遠(yuǎn) 的 影 響 。 經(jīng) 過 大 批 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 專 家 十 余 年 的 不 懈努 力 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 領(lǐng) 域 在 理 論 和 時(shí) 間 上 取 得 令 人 矚 目 的 成 就 ，它 標(biāo) 志 著 數(shù) 據(jù) 管 理 的 逐 漸 成 熟 ， 使 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 出 現(xiàn) 了又 一 次 飛 躍 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n時(shí) 間 ： 20世 紀(jì) 50年 代 中 期 以 前n計(jì) 算

30、 機(jī) 主 要 用 于 科 學(xué) 計(jì) 算 。n外 部 存 儲(chǔ) 器 只 有 磁 帶 、 卡 片 和 紙帶 等 ， 還 沒 有 磁 盤 等 直 接 存 取 存儲(chǔ) 設(shè) 備 。n軟 件 只 有 匯 編 語 言 ， 尚 無 數(shù) 據(jù) 管理 方 面 的 軟 件 。n數(shù) 據(jù) 處 理 方 式 基 本 是 批 處 理 。n特 點(diǎn) ： u計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 不 提 供 對(duì) 用 戶 數(shù) 據(jù) 的 管 理功 能 。u數(shù) 據(jù) 不 能 共 享 。u不 單 獨(dú) 保 存 數(shù) 據(jù) 。 應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 集 應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 集 應(yīng) 用 程 序 數(shù) 據(jù) 集 n. .人 工 管 理 階 段 DATABASEUESTC學(xué) 以 致

31、 用 用 以 促 學(xué) n時(shí) 間 ： 20世 紀(jì) 50年 代 后 期 至 60年 代 中 期 。n計(jì) 算 機(jī) 不 僅 用 于 科 學(xué) 計(jì) 算 ， 還 利 用 在 信 息 管 理 方 面 。n隨 著 數(shù) 據(jù) 量 的 增 加 ， 數(shù) 據(jù) 的 存 儲(chǔ) 、 檢 索 和 維 護(hù) 問 題 成 為 緊 迫 的 需要 ， 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 和 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 迅 速 發(fā) 展 起 來 。n外 部 存 儲(chǔ) 器 已 有 磁 盤 、 磁 鼓 等 直 接 存 取 的 存 儲(chǔ) 設(shè) 備 。n軟 件 領(lǐng) 域 出 現(xiàn) 了 操 作 系 統(tǒng) 和 高 級(jí) 軟 件 。 操 作 系 統(tǒng) 中 的 文 件 系 統(tǒng) 是專 門 管 理 外

32、存 的 數(shù) 據(jù) 管 理 軟 件 。n數(shù) 據(jù) 處 理 方 式 有 批 處 理 ， 也 有 聯(lián) 機(jī) 實(shí) 時(shí) 處 理 。 應(yīng) 用 程 序 文 件 應(yīng) 用 程 序 文 件 2應(yīng) 用 程 序 文 件 n存 取方 法. .文 件 管 理 階 段 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n特 點(diǎn) ：u數(shù) 據(jù) 以 “ 文 件 ” 形 式 可 長(zhǎng) 期 保 存 在 外 部 存 儲(chǔ) 器 的 磁 盤 上 。 由 于 計(jì) 算 機(jī)的 應(yīng) 用 轉(zhuǎn) 向 信 息 管 理 ， 因 此 對(duì) 文 件 要 進(jìn) 行 大 量 的 查 詢 、 修 改 和 插 入 等操 作 。u數(shù) 據(jù) 的 邏 輯 結(jié) 構(gòu) 與 物 理 結(jié) 構(gòu)

33、 有 了 區(qū) 別 ， 但 比 較 簡(jiǎn) 單 。 程 序 與 數(shù) 據(jù) 之 間具 有 “ 設(shè) 備 獨(dú) 立 性 ” ， 即 程 序 只 需 用 文 件 名 就 可 與 數(shù) 據(jù) 打 交 道 ， 不 必關(guān) 心 數(shù) 據(jù) 的 物 理 位 置 。n缺 點(diǎn) ： u數(shù) 據(jù) 冗 余 。 由 于 文 件 之 間 缺 乏 聯(lián) 系 ， 造 成 每 個(gè) 應(yīng) 用 程 序 都 有 對(duì) 應(yīng) 的 文件 ， 有 可 能 同 樣 的 數(shù) 據(jù) 在 多 個(gè) 文 件 中 重 復(fù) 存 儲(chǔ) 。u不 一 致 性 。 這 往 往 是 由 數(shù) 據(jù) 冗 余 造 成 的 ， 在 進(jìn) 行 更 新 操 作 時(shí) ， 稍 不 謹(jǐn)慎 ， 就 可 能 使 同 樣 的

34、數(shù) 據(jù) 在 不 同 的 文 件 中 不 一 樣 。u數(shù) 據(jù) 聯(lián) 系 弱 。 這 是 由 于 文 件 之 間 相 互 獨(dú) 立 ， 缺 乏 聯(lián) 系 造 成 的 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n20世 紀(jì) 60年 代 后 期n數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 進(jìn) 入 數(shù)據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 階 段 。n特 點(diǎn) :u數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 不 是 面 向 單 一 的應(yīng) 用 ， 而 是 面 向 全 組 織 。u數(shù) 據(jù) 冗 余 小 ， 易 擴(kuò) 充 。 u數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 于 程 序 。u統(tǒng) 一 的 數(shù) 據(jù) 管 理 功 能 ， 包括 數(shù) 據(jù) 的 安 全 性 控 制 、 數(shù)據(jù) 的 完 整 性 控 制 及

35、 并 發(fā) 控制 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 思 考 ？n為 什 么 需 要 將 程 序 與 數(shù) 據(jù) 相 分 離 ？n舉 例 說 明 如 何 分 離 ？ DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 實(shí) 例Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 相 關(guān) 術(shù) 語Click to add Title2 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù)3 Click to add Title1 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 組 成 結(jié) 構(gòu)4 DATABASEUES

36、TC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 物 理 組 成數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 分 類數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 模 式 構(gòu) 成 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 在 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 中 的 位 置 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 組 成 部 分n硬 件 系 統(tǒng)n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 集 合n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 及 相 關(guān) 軟 件n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 員n用 戶 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n硬 件 系 統(tǒng)u運(yùn) 行 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 計(jì) 算 機(jī) 需 要 有 足 夠 大 的

37、內(nèi) 存 、 足 夠 大 容 量 的 磁 盤 等聯(lián) 機(jī) 直 接 存 取 設(shè) 備 和 較 高 的 通 道 能 力 ， 以 及 支 持 對(duì) 外 存 的 頻 繁 訪 問 ，還 需 要 足 夠 數(shù) 量 的 脫 機(jī) 存 儲(chǔ) 介 質(zhì) ， 如 軟 盤 、 光 盤 、 磁 帶 等 存 放 數(shù) 據(jù) 庫(kù)的 備 份 。n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 集 合u系 統(tǒng) 包 括 若 干 個(gè) 設(shè) 計(jì) 合 理 、 滿 足 應(yīng) 用 需 要 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 及 相 關(guān) 軟 件u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) （ DBMS） 是 為 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 建 立 、 使 用

38、 和 維 護(hù) 而 配 置 的 軟 件 ，是 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 核 心 組 成 部 分 。u為 滿 足 自 描 述 的 需 求 ， DBMS還 要 存 儲(chǔ) 元 數(shù) 據(jù) ， 也 就 是 關(guān) 于 數(shù) 據(jù) 的 數(shù) 據(jù) 。u此 外 支 持 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 的 操 作 系 統(tǒng) 、 系 統(tǒng) 開 發(fā) 軟 件 都 是 系 統(tǒng) 軟 件 的組 成 。n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 員u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 一 般 需 要 專 人 來 對(duì) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 進(jìn) 行 管 理 ， 這 個(gè) 人 稱 為 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管理 員 DBA。u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 員 負(fù) 責(zé) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 建 立 、 維 護(hù) 和

39、 管 理 。n用 戶 u一 類 是 最 終 用 戶 ， 主 要 對(duì) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 進(jìn) 行 聯(lián) 機(jī) 查 詢 或 通 過 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 提 供的 界 面 來 使 用 數(shù) 據(jù) 庫(kù) ， 這 些 界 面 包 括 菜 單 、 表 格 、 圖 形 和 報(bào) 表 ；u另 一 類 是 專 業(yè) 用 戶 ， 即 應(yīng) 用 程 序 員 ， 他 們 負(fù) 責(zé) 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 的 程 序 模 塊 ，對(duì) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 進(jìn) 行 操 作 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 員 （ DBA） 職 責(zé)n 決 定 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中 的 信 息 內(nèi) 容 和 結(jié) 構(gòu)n 決 定 數(shù)

40、據(jù) 庫(kù) 的 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 和 存 取 策 略n 定 義 數(shù) 據(jù) 的 安 全 性 要 求 和 完 整 性 約 束 條 件n 監(jiān) 控 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 使 用 和 運(yùn) 行u周 期 性 轉(zhuǎn) 儲(chǔ) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) ： 數(shù) 據(jù) 文 件 +日 志 文 件u系 統(tǒng) 故 障 恢 復(fù)u介 質(zhì) 故 障 恢 復(fù)u監(jiān) 視 審 計(jì) 文 件n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 改 進(jìn) 和 重 組 u性 能 監(jiān) 控 和 調(diào) 優(yōu)u數(shù) 據(jù) 重 組n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 重 構(gòu) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 根 據(jù) 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 不 同 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 可 分為 ：n集 中 式n客 戶 機(jī) 服 務(wù)

41、器 式n并 行 式n分 布 式n基 于 互 聯(lián) 網(wǎng) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 集 中 式n不 但 數(shù) 據(jù) 是 集 中 的 ，數(shù) 據(jù) 的 管 理 也 是 集 中的 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 所有 功 能 ， 從 形 式 的 用戶 接 口 到 DBMS核 心 都集 中 在 DBMS所 在 的 計(jì)算 機(jī) 上 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 客 戶 機(jī) /服 務(wù) 器n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 功 能 分 為 前端 和 后 端 。 前 端 包 括 圖形 用 戶 界 面 、 表 格 生 成、 報(bào) 表 處 理 等 工 具 ； 后端 負(fù) 責(zé) 存 取

42、結(jié) 構(gòu) 、 查 詢計(jì) 算 和 優(yōu) 化 、 并 發(fā) 控 制及 故 障 恢 復(fù) 等 。n 前 端 與 后 端 通 過 SQL或應(yīng) 用 程 序 來 接 口 。n 客 戶 機(jī) 主 要 負(fù) 責(zé) 數(shù) 據(jù) 表 示 服 務(wù) ， 而 服 務(wù) 器 主 要負(fù) 責(zé) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 服 務(wù) 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 并 行 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng)n 并 行 體 系 結(jié) 構(gòu) 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù)是 物 理 上 連 在 一 起 的CPU， 分 為 基 本 結(jié) 構(gòu) ：u共 享 內(nèi) 存 （ 主 存 儲(chǔ) 器 ）結(jié) 構(gòu) （Shareed_Memory， 簡(jiǎn)稱 SM結(jié) 構(gòu) ）u共 享 磁 盤 結(jié) 構(gòu) （Shar

43、ed_ Disk， 簡(jiǎn) 稱 SD結(jié) 構(gòu) ）u無 共 享 資 源 結(jié) 構(gòu) （Shared_ Nothing， 簡(jiǎn)稱 SN結(jié) 構(gòu) ） 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 分 布 式 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) （DDBS）n 分 布 式 系 統(tǒng) 是 多 個(gè) 物 理 上 分散 、 邏 輯 上 集 中 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系統(tǒng) ， 系 統(tǒng) 中 的 數(shù) 據(jù) 分 布 存 放在 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 的 不 同 場(chǎng) 地 的計(jì) 算 機(jī) 中 。n 每 一 個(gè) 場(chǎng) 地 都 是 獨(dú) 立 的 數(shù) 據(jù)庫(kù) 系 統(tǒng) ， 有 自 己 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 、自 己 的 用 戶 、 自 己 的 CPU，運(yùn) 行 自 己 的

44、 DBMS， 執(zhí) 行 局 部 應(yīng) 用 ， 具 有 高 度 的 自 治 性。n 同 時(shí) 各 個(gè) 場(chǎng) 地 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng)又 相 互 協(xié) 作 組 成 為 一 個(gè) 整 體。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 基 于 互 聯(lián) 網(wǎng) 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng)n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 技 術(shù) 是 計(jì) 算 機(jī) 處 理 與 存 儲(chǔ) 數(shù) 據(jù) 的 最 有 效 、 最 成 功 的 技 術(shù) ， 而計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 的 特 點(diǎn) 是 資 源 共 享 ， 因 此 數(shù) 據(jù) 與 資 源 共 享 這 兩 種 技 術(shù) 的結(jié) 合 即 成 為 今 天 廣 泛 應(yīng) 用 的 Web數(shù) 據(jù) 庫(kù) （ 也 叫 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 據(jù)

45、庫(kù) ） 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) “ 型 ” 和 “ 值 ” 的 概 念n型 （ Type） ： 對(duì) 某 一 類 數(shù) 據(jù) 的 結(jié) 構(gòu) 和 屬 性 的 說 明n值 （ Value） ： 是 型 的 一 個(gè) 具 體 賦 值n例 如 ： 學(xué) 生 記 錄u記 錄 型 ： （ 學(xué) 號(hào) ， 姓 名 ， 性 別 ， 系 別 ， 年 齡 ， 籍 貫 ）u該 記 錄 型 的 一 個(gè) 記 錄 值 ： （ 900201， 李 明 ， 男 ， 計(jì) 算 機(jī) ， 22， 江 蘇 ） DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 模 式 （ Schema）n數(shù) 據(jù) 庫(kù) 邏 輯

46、 結(jié) 構(gòu) 和 特 征 的 描 述n是 型 的 描 述n反 映 的 是 數(shù) 據(jù) 的 結(jié) 構(gòu) 及 其 聯(lián) 系n模 式 是 相 對(duì) 穩(wěn) 定 的模 式 的 一 個(gè) 實(shí) 例 （ Instance）n模 式 的 一 個(gè) 具 體 值n反 映 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 某 一 時(shí) 刻 的 狀 態(tài)n同 一 個(gè) 模 式 可 以 有 很 多 實(shí) 例n實(shí) 例 隨 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中 的 數(shù) 據(jù) 的 更 新 而 變 動(dòng) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 3層 模 式 體 系 結(jié) 構(gòu) n內(nèi) 模 式 （ Internal Schema） n概 念 模 式 （Conceptual Schema） n外 模 式 （ Ex

47、ternal Schema） DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 模 式 （ 也 稱 概 念 模 式 或 邏 輯 模 式 ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 總 框 架 ）n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中 全 體 數(shù) 據(jù) 的 邏 輯 結(jié) 構(gòu) 和 特 征 的 描 述n 所 有 用 戶 的 公 共 數(shù) 據(jù) 視 圖 ， 綜 合 了 所 有 用 戶 的 需 求n 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 只 有 一 個(gè) 模 式 模 式 的 地 位 ： 是 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 模 式 結(jié) 構(gòu) 的 中 間 層n 與 數(shù) 據(jù) 的 物 理 存 儲(chǔ) 細(xì) 節(jié) 和 硬 件 環(huán) 境 無 關(guān)n 與 具 體 的 應(yīng) 用 程 序 、 開 發(fā) 工 具 及

48、 高 級(jí) 程 序 設(shè) 計(jì) 語 言 無 關(guān) 模 式 的 定 義 n 數(shù) 據(jù) 的 邏 輯 結(jié) 構(gòu) （ 數(shù) 據(jù) 項(xiàng) 的 名 字 、 類 型 、 取 值 范 圍 等 ）n 數(shù) 據(jù) 之 間 的 聯(lián) 系n 數(shù) 據(jù) 有 關(guān) 的 安 全 性 、 完 整 性 要 求n DBMS提 供 數(shù) 據(jù) 定 義 語 言 DDL來 描 述 邏 輯 模 式 。 n 表 結(jié) 構(gòu) 的 定 義 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 外 模 式 （ 也 稱 子 模 式 、 用 戶 模 式 、 視 圖 ）n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 用 戶 （ 包 括 應(yīng) 用 程 序 員 和 最 終 用 戶 ） 使 用 的 局 部 數(shù) 據(jù) 的 邏

49、 輯 結(jié) 構(gòu)和 特 征 的 描 述 ；n 不 同 用 戶 需 求 不 同 ， 看 待 數(shù) 據(jù) 的 方 式 也 可 以 不 同 ， 對(duì) 數(shù) 據(jù) 保 密 的 要 求 也可 以 不 同 ， 使 用 的 程 序 設(shè) 計(jì) 語 言 也 可 以 不 同 ， 因 此 不 同 用 戶 的 外 模 式 的描 述 可 以 使 不 同 的 。n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 用 戶 的 數(shù) 據(jù) 視 圖 ， 是 模 式 的 子 集 或 變 形 ， 與 某 一 應(yīng) 用 有 關(guān) 的 數(shù) 據(jù)的 邏 輯 表 示n sql定 義 的 視 圖 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 外 模 式 的 地 位 ： 介 于 模 式 與

50、應(yīng) 用 之 間n 模 式 與 外 模 式 的 關(guān) 系 ： 一 對(duì) 多n 外 模 式 通 常 是 模 式 的 子 集n 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 可 以 有 多 個(gè) 外 模 式 。 反 映 了 不 同 的 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n 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n 外 模 式 與 應(yīng) 用 的 關(guān) 系 ： 一 對(duì) 多 u 同 一 外 模 式 也 可 以 為 某 一 用 戶 的 多 個(gè) 應(yīng) 用 系 統(tǒng) 所 使 用 ，u 但 一 個(gè) 應(yīng)

51、用 程 序 只 能 使 用 一 個(gè) 外 模 式 。 外 模 式 的 用 途n 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 和 訪 問 所 對(duì) 應(yīng) 的外 模 式 中 的 數(shù) 據(jù) DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 內(nèi) 模 式 （ 也 稱 存 儲(chǔ) 模 式 ）n 是 數(shù) 據(jù) 物 理 結(jié) 構(gòu) 和 存 儲(chǔ) 方 式 的 描 述n 是 數(shù) 據(jù) 在 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 內(nèi) 部 的 表 示 方 式u 記 錄 的 存 儲(chǔ) 方 式 （ 順 序 存 儲(chǔ) ， 按 照 B樹 結(jié) 構(gòu) 存 儲(chǔ) ， 按 hash方 法 存 儲(chǔ) ）u 索 引 的 組 織 方 式u

52、 數(shù) 據(jù) 是 否 壓 縮 存 儲(chǔ) u 數(shù) 據(jù) 是 否 加 密u 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 記 錄 結(jié) 構(gòu) 的 規(guī) 定n 要 修 改 存 儲(chǔ) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 結(jié) 構(gòu) （ 例 如 ， 用 倒 排 文 件 代 替 多 鏈 表 ） ， 那 么 僅 僅需 要 把 這 些 修 改 反 映 在 存 儲(chǔ) 模 式 中 ； 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 只 有 一 個(gè) 內(nèi) 模 式 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 三 級(jí) 模 式 的 示 例 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 三 級(jí) 模 式 的 特 點(diǎn) 比 較 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 外 模 式 /模

53、式 映 射n 定 義 外 模 式 與 模 式 之 間 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系n 每 一 個(gè) 外 模 式 都 對(duì) 應(yīng) 一 個(gè) 外 模 式 模 式 映 象n 映 象 定 義 通 常 包 含 在 各 自 外 模 式 的 描 述 中保 證 數(shù) 據(jù) 的 邏 輯 獨(dú) 立 性n 當(dāng) 模 式 改 變 時(shí) ， DBA修 改 有 關(guān) 的 外 模 式 模 式 映 象 ， 使 外 模 式 保 持 不 變n 應(yīng) 用 程 序 是 依 據(jù) 數(shù) 據(jù) 的 外 模 式 編 寫 的 ， 從 而 應(yīng) 用 程 序 不 必 修 改 ， 保 證 了數(shù) 據(jù) 與 程 序 的 邏 輯 獨(dú) 立 性 ， 簡(jiǎn) 稱 數(shù) 據(jù) 的 邏 輯 獨(dú) 立 性 。n 數(shù)

54、 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 投 入 使 用 后 ， 可 能 有 必 要 修 改 模 式 （ 如 增 加 新 關(guān) 系 、 屬 性 、 改 變 類 型 ） ， 這 時(shí) ： 重 新 定 義 外 模 式 /模 式 映 象 （ DBA職 責(zé) ） = 現(xiàn) 存 外 模 式 不 變 = 應(yīng) 用 程 序 不 變 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 模 式 /內(nèi) 模 式 映 射n 模 式 內(nèi) 模 式 映 象 定 義 了 數(shù) 據(jù) 全 局 邏 輯 結(jié) 構(gòu) 與 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 之 間 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系。 例 如 ， 說 明 邏 輯 記 錄 和 字 段 在 內(nèi) 部 是 如 何 表 示 的n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 中

55、模 式 內(nèi) 模 式 映 象 是 唯 一 的n 該 映 象 定 義 通 常 包 含 在 模 式 描 述 中 保 證 數(shù) 據(jù) 的 物 理 獨(dú) 立 性n 當(dāng) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 改 變 了 （ 例 如 選 用 了 另 一 種 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) ） ， 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管理 員 修 改 模 式 內(nèi) 模 式 映 象 ， 使 模 式 保 持 不 變n 應(yīng) 用 程 序 不 受 影 響 。 保 證 了 數(shù) 據(jù) 與 程 序 的 物 理 獨(dú) 立 性 。 n 當(dāng) 內(nèi) 模 式 發(fā) 生 變 化 時(shí) ： 重 新 定 義 模 式 /內(nèi) 模 式 映 象 = 模 式 保 持 不 變 = 外 模 式 保 持 不 變 = 建

56、 立 在 外 模 式 上 的 應(yīng) 用 程 序 保 持 不 變 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 兩 級(jí) 獨(dú) 立 性 總 結(jié)n 邏 輯 數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 性 ： 邏 輯 數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 性 是 指 外 部 模 式 不 受 概 念 模 式 變 化 影 響 。u對(duì) 概 念 模 式 的 修 改 ， 如 新 實(shí) 體 、 屬 性 或 聯(lián) 系 的 添 加 或 刪 除 ， 應(yīng) 該 不 影 響 已 存 在 的外 部 模 式 ， 也 不 需 要 重 新 編 寫 應(yīng) 用 程 序 。 顯 然 ， 重 要 的 修 改 只 應(yīng) 由 相 關(guān) 的 用 戶 知道 ， 其 他 的 用 戶 不 必 知 道 。

57、n 物 理 數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 性 ： 物 理 數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 性 是 指 概 念 模 式 不 受 內(nèi) 部 模 式 變 化 的 影 響。 u對(duì) 內(nèi) 部 模 式 的 修 改 ， 如 使 用 不 同 的 文 件 組 織 方 式 或 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 、 使 用 不 同 的 存 儲(chǔ) 設(shè)備 、 修 改 索 引 或 散 列 算 法 ， 應(yīng) 該 不 影 響 概 念 模 式 和 外 部 模 式 。 u對(duì) 用 戶 來 講 ， 唯 一 要 注 意 的 是 對(duì) 性 能 的 影 響 。 實(shí) 際 上 ， 性 能 變 壞 是 改 變 內(nèi) 部 模 式最 常 見 的 原 因 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以

58、促 學(xué) 模 式 結(jié) 構(gòu) 分 層 思 想n 分 層 方 法 的 特 點(diǎn) u程 序 與 數(shù) 據(jù) 分 離 （ 程 序 與 數(shù) 據(jù) 獨(dú) 立 性 和 程 序 與 操 作 獨(dú) 立 性 ） ；u支 持 多 用 戶 視 圖 ；u使 用 編 目 存 儲(chǔ) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 描 述 （ 模 式 ） ， 3層 體 系 結(jié) 構(gòu) 實(shí) 現(xiàn) 用 戶 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 視 圖 與 數(shù) 據(jù)庫(kù) 的 物 理 描 述 分 離 。n 分 離 的 原 因 ：u每 個(gè) 用 戶 應(yīng) 該 能 夠 訪 問 相 同 的 數(shù) 據(jù) ， 但 用 各 自 自 定 義 的 數(shù) 據(jù) 視 圖 。 每 一 個(gè) 用 戶 都 應(yīng) 該 能 夠 改 變 數(shù) 據(jù) 視 圖 ， 但 這

59、 些 改 變 不 應(yīng) 該 影 響 其 他 的 用 戶 。u不 應(yīng) 該 要 求 用 戶 直 接 處 理 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 物 理 存 儲(chǔ) 的 細(xì) 節(jié) ， 例 如 索 引 。u數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 員 （ DBA） 應(yīng) 該 能 夠 在 不 影 響 用 戶 視 圖 的 情 況 下 ， 修 改 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 存 儲(chǔ)結(jié) 構(gòu) 。 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 組 成 視 圖 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 用 戶 訪 問 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 過 程應(yīng) 用 程 序 1程 序 工 作 區(qū) 操 作 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 程 序 1外 模 式系 統(tǒng) 緩 沖 區(qū)

60、 物 理 模 式概 念 模 式數(shù) 據(jù) 庫(kù) 1.讀 記 錄 3.讀 取 邏 輯 記 錄2.檢 查 權(quán) 限4.讀 取 物 理 記 錄數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管理 系 統(tǒng)6.讀 數(shù) 據(jù) 5.讀 取 物 理 記 錄7.送 數(shù) 據(jù)8.讀 記 錄9.送 記 錄11.OK! 10.寫 日 志 DATABASEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 重 要 的 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 概 念n 數(shù) 據(jù)n 數(shù) 據(jù) 庫(kù)n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng)n 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng)n 關(guān) 系 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 數(shù) 據(jù) 管 理 的 三 個(gè) 階 段 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 的 三 級(jí) 模 式 結(jié) 構(gòu) 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 組 成 及 其 功 能 DATABA

61、SEUESTC學(xué) 以 致 用 用 以 促 學(xué) 解 釋 數(shù) 據(jù) 、 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 、 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 、 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 概 念 。 試 述 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 階 段 數(shù) 據(jù) 管 理 的 特 點(diǎn) 。 試 述 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 的 組 成 。 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 管 理 系 統(tǒng) 的 功 能 有 哪 些 ？ 數(shù) 據(jù) 管 理 技 術(shù) 的 三 個(gè) 發(fā) 展 階 段 是 什 么 ？ 試 述 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 系 統(tǒng) 三 級(jí) 模 式 結(jié) 構(gòu) 并 說 明 其 優(yōu) 點(diǎn) 。 解 釋 數(shù) 據(jù) 與 程 序 的 物 理 獨(dú) 立 性 、 邏 輯 獨(dú) 立 性 。 DBA的 職 責(zé) 是 什 么 。 思 考 “ 學(xué) 生 選 課 教 務(wù) 系 統(tǒng) ”， 提 出 需 求 。