第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論_第1頁(yè)
第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論_第2頁(yè)
第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論_第3頁(yè)
第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 主講:趙曉京主講:趙曉京2 Required 薩師煊,王珊著. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念(第三版). 北京:高等教育出版社,2000 Recommended 王珊,陳紅. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理教程. 北京:清華大學(xué)出版社,1998 You may also want: SQL Server 2000, Delphi/C+/Powerbuilder, etc.Textbooks3 了解,并結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)深入理解數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念,原理和方法。 掌握關(guān)系數(shù)據(jù)模型及關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言,能熟練應(yīng)用SQL語(yǔ)言表達(dá)各種數(shù)據(jù)操作。 掌握E-R模型的概念和方法,關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化理論和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)

2、計(jì)方法,通過(guò)上機(jī)實(shí)習(xí)的訓(xùn)練,初步具備進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。 掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)技術(shù)、并發(fā)控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性控制技術(shù)。Syllabus4課程內(nèi)容課程內(nèi)容 第一章 緒論 第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 第三章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言SQL 第四章 關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化 第五章 關(guān)系數(shù)據(jù)理論 第六章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù) 第八章 并發(fā)控制 第九章 數(shù)據(jù)庫(kù)安全 第十章 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性5第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述61.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)

3、據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管 理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 數(shù)據(jù)管理的三個(gè)階段1.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)71.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、DBMS、DBS(0005794, 601, 周 濟(jì), 1, 1946.08.26, 01)(工號(hào), 部門編號(hào),姓名,性別,出生日期,民族)校辦公室漢族男 數(shù)據(jù) 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中客觀事物的符號(hào)表示 可以是數(shù)值數(shù)據(jù),也可以是非數(shù)值數(shù)據(jù),如聲音、圖像、結(jié)構(gòu)化的記錄等 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù) 能輸入計(jì)算機(jī),并能為其處理的符號(hào)序列 數(shù)據(jù)與其語(yǔ)義不可分81.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、DBMS、DBS(續(xù)) 數(shù)據(jù)庫(kù) “存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)” 存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備上 按一定的格式組織、

4、描述和存儲(chǔ) 較小的冗余度 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 易擴(kuò)展 可共享91.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、DBMS、DBS(續(xù)) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS) 系統(tǒng)軟件,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分 科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù) 位于用戶與操作系統(tǒng)之間 具有下述功能: 數(shù)據(jù)定義功能 DDL ( Data Definition Language) 數(shù)據(jù)操作功能 DML( Data Manipulation Language) 數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能101.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、DBMS、DBS(續(xù)) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS(及開發(fā)工具)、應(yīng)

5、用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)、用戶111.1.1 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、DBMS、DBS(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)管理員數(shù)據(jù)庫(kù)管理員用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)圖11 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)121.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是應(yīng)數(shù)據(jù)管理任務(wù)的需要而產(chǎn)生的 數(shù)據(jù)管理:數(shù)據(jù)分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù) 數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)階段 人工管理階段(50年代中期以前) 文件系統(tǒng)階段(50年代后期-60年代中期) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段(60年代后期開始)131.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))手工管理 ( 直接書寫機(jī)器語(yǔ)言)00101011 11100101 11001001101

6、01100 11010100 1111000001010010 10010000 10000000文件管理 (程序管理數(shù)據(jù))main()int a,b,c;fopen( );數(shù)據(jù)庫(kù)管理(自主管理信息)select * from SinsertdeleteOSDBMS手工管理文件管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理141.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))各階段的技術(shù)及應(yīng)用背景n計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍n外存儲(chǔ)設(shè)備n數(shù)據(jù)管理軟件各個(gè)階段的差別體現(xiàn)n誰(shuí)管理數(shù)據(jù)n數(shù)據(jù)面向誰(shuí)n數(shù)據(jù)與應(yīng)用的獨(dú)立性考察要點(diǎn)151.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù)) 人工管理階段(50年代中期以前) 文件系統(tǒng)階段(50年代后期-60年代中期) 數(shù)

7、據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段(60年代后期開始)161.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù)) 背景 計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算 數(shù)據(jù)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,如高階方程、曲線擬和等 外存為順序存取設(shè)備 磁帶、卡片、紙帶,沒有磁盤等直接存取設(shè)備 沒有操作系統(tǒng),沒有數(shù)據(jù)管理軟件 用戶用機(jī)器指令編碼,通過(guò)紙帶機(jī)輸入程序和數(shù)據(jù),程序運(yùn)行完畢后,由用戶取走紙帶和運(yùn)算結(jié)果,再讓下一用戶上機(jī)操作人工管理階段17 特點(diǎn) 用戶完全負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理工作 數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出等 數(shù)據(jù)完全面向特定的應(yīng)用程序 每個(gè)用戶使用自己的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)不保存,用完就撤走 數(shù)據(jù)與程序沒有獨(dú)立性 程序中存取數(shù)據(jù)的子程序隨著存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的改變而改變 磁帶

8、的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):廉價(jià)地存放大容量數(shù)據(jù) 缺點(diǎn):順序訪問(wèn);1%所需,100%訪問(wèn)1.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))人工管理階段181.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))人工管理階段訪問(wèn)數(shù)據(jù)2訪問(wèn)數(shù)據(jù)1程序1程序2程序n訪問(wèn)數(shù)據(jù)n191.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階段 背景 計(jì)算機(jī)不但用于科學(xué)計(jì)算,還用于管理 外存有了磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備 直接存取設(shè)備(DASD)無(wú)須順序存取由地址直接訪問(wèn)所需記錄 有了專門管理數(shù)據(jù)的軟件,一般稱為文件系統(tǒng) 文件存儲(chǔ)空間的管理 目錄管理 文件讀寫管理 文件保護(hù) 向用戶提供操作接口201.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階

9、段 特點(diǎn) 系統(tǒng)提供一定的數(shù)據(jù)管理功能 存取方法(索引文件、鏈接文件、直接存取文件、倒排文件等) 支持對(duì)文件的基本操作(增、刪、改、查等),用戶程序不必考慮物理細(xì)節(jié) 數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位 數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的 一個(gè)數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶程序 數(shù)據(jù)與程序有一定的獨(dú)立性 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)上的改變不一定反映在程序上211.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階段存取方式程序1程序2程序n數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)n221.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)與程序的獨(dú)立性差 文件系統(tǒng)的出現(xiàn)并沒有從根本上改變數(shù)據(jù)與程序緊密結(jié)合的狀況,數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)

10、構(gòu)改變則必須修改應(yīng)用程序 文件系統(tǒng)只是解脫了程序員對(duì)物理設(shè)備存取的負(fù)擔(dān),它并不理解數(shù)據(jù)的語(yǔ)義,只負(fù)責(zé)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)的語(yǔ)義信息只能由程序來(lái)解釋,也就是說(shuō),數(shù)據(jù)收集以后怎么組織,以及數(shù)據(jù)取出來(lái)之后按什么含義應(yīng)用,只有全權(quán)管理它的程序知道。 一個(gè)應(yīng)用若想共享另一個(gè)應(yīng)用生成的數(shù)據(jù),必須同另一個(gè)應(yīng)用溝通,了解數(shù)據(jù)的語(yǔ)義與組織方式231.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)的共享性差,冗余度大 數(shù)據(jù)面向應(yīng)用 即使不同應(yīng)用程序所需要的數(shù)據(jù)有部分相同時(shí),也必須建立各自的文件,而不能共享相同的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)孤立 數(shù)據(jù)分散管理,許多文件,許多數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)的不一致性 由于數(shù)據(jù)存在很多副本,給數(shù)據(jù)的修改

11、與維護(hù)帶來(lái)了困難,容易造成數(shù)據(jù)的不一致性241.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階段補(bǔ)貼系別姓名學(xué)號(hào)勞資科住址系別性別姓名學(xué)號(hào)房產(chǎn)科學(xué)位學(xué)分系別姓名學(xué)號(hào)學(xué)籍科學(xué)位 出身年齡系別性別姓名學(xué)號(hào)人事科251.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)查詢困難 記錄之間無(wú)聯(lián)系 對(duì)每個(gè)查詢都重新編碼 數(shù)據(jù)完整性難于保證261.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 背景 計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)量大,關(guān)系復(fù)雜,共享性要求強(qiáng)(多種應(yīng)用、不同語(yǔ)言共享數(shù)據(jù)) 外存有了大容量磁盤,光盤 軟件價(jià)格上升,硬件價(jià)格下降,編制和維護(hù)軟件及應(yīng)用程序成本相對(duì)增加,其中維護(hù)的成本更高,力求降

12、低271.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 特點(diǎn) 有了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 面向全組織,面向現(xiàn)實(shí)世界 獨(dú)立性較強(qiáng) 由DBMS統(tǒng)一存取,維護(hù)數(shù)據(jù)語(yǔ)義及結(jié)構(gòu)281.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)觀點(diǎn) 數(shù)據(jù)不是依賴于處理過(guò)程的附屬品,而是現(xiàn)實(shí)世界中獨(dú)立存在的對(duì)象數(shù)據(jù)1統(tǒng)一存取數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)n程序2程序1程序n291.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段學(xué)號(hào)姓名性別系別年齡住址出身學(xué)位學(xué)分補(bǔ)貼學(xué)籍科房產(chǎn)科人事科勞資科301.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 面向全組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 支持全企業(yè)的應(yīng)用而不是某一個(gè)應(yīng)用 數(shù)據(jù)反

13、映了客觀事物間的本質(zhì)聯(lián)系,而不是著眼于面向某個(gè)應(yīng)用,是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特征之一,與文件系統(tǒng)的根本差別。文件系統(tǒng)只是記錄的內(nèi)部有結(jié)構(gòu),一個(gè)文件的記錄之間是個(gè)線性序列,記錄之間無(wú)聯(lián)系311.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)的冗余度小,易擴(kuò)充 數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng),而不是面向某一應(yīng)用,數(shù)據(jù)集中管理,數(shù)據(jù)共享,因此冗余度小 節(jié)省存儲(chǔ)空間,減少存取時(shí)間,且可避免數(shù)據(jù)之間的不一致性 每個(gè)應(yīng)用選用數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)子集,只要重新選取不同子集或者加上一小部分?jǐn)?shù)據(jù),就可以滿足新的應(yīng)用要求,這就是易擴(kuò)充性321.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 具有較高的

14、數(shù)據(jù)和程序的獨(dú)立性 把數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和描述從應(yīng)用程序中分離出去 數(shù)據(jù)描述是分級(jí)的(全局邏輯、局部邏輯、存儲(chǔ)) 數(shù)據(jù)的存取由系統(tǒng)管理,用戶不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié),從而簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序331.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能,數(shù)據(jù)共享程度高 數(shù)據(jù)的安全性控制(Security) 保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露和破壞 措施:用戶標(biāo)識(shí)與鑒定,存取控制 數(shù)據(jù)的完整性控制(Integrity) 數(shù)據(jù)的正確性、有效性、相容性 措施:完整性約束條件定義和檢查 并發(fā)控制(Concurrency) 對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制、協(xié)調(diào),防止其互相干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果并

15、使數(shù)據(jù)庫(kù)完整性遭到破壞 措施:封鎖341.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能,數(shù)據(jù)共享程度高(續(xù)) 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)(Recovery) 把數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)(亦稱一致性狀態(tài)或完整性狀態(tài)) 措施:轉(zhuǎn)儲(chǔ),鏡像,日志35第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)1.2 數(shù)據(jù)模型361.2 數(shù)據(jù)模型1.2.0 數(shù)據(jù)模型的概念1.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素1.2.2 概念數(shù)據(jù)模型1.2.3 常用的數(shù)據(jù)模型1.2.4 層次模型1.2.5 網(wǎng)狀模型1.2.6

16、 關(guān)系模型371.2.0 數(shù)據(jù)模型的概念數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架現(xiàn)實(shí)世界信息世界計(jì)算機(jī)世界 對(duì)現(xiàn)實(shí)世界特征的模擬和抽象 真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界 易為人所理解 便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)381.2.0 數(shù)據(jù)模型的概念(續(xù))現(xiàn)實(shí)世界信息世界計(jì)算機(jī)世界概念化形式化用戶計(jì)算機(jī)應(yīng)用概念模型數(shù)據(jù)模型391.2.0 數(shù)據(jù)模型的概念(續(xù)) 現(xiàn)實(shí)世界 存在于人們頭腦之外的客觀世界 例 倉(cāng)庫(kù)管理中涉及的貨物管理,貨物、貨物的進(jìn)出以及相應(yīng)的報(bào)表、圖表、表格、卡片、單據(jù)等 信息世界 現(xiàn)實(shí)世界在人腦中的反映 計(jì)算機(jī)世界 信息在計(jì)算機(jī)中以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)401.2.0 數(shù)據(jù)模型的概念(續(xù)) 概念模型 按用戶

17、的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模 用于組織信息世界的概念,表現(xiàn)從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出來(lái)的事物以及它們之間的聯(lián)系 這類模型強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)能力,概念簡(jiǎn)單、清晰,易于用戶理解 它是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的抽象,是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言 如E-R(實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系模型聯(lián)系模型)模型411.2.0 數(shù)據(jù)模型的概念(續(xù)) 數(shù)據(jù)模型 從計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)建模 是信息世界中的概念和聯(lián)系在計(jì)算機(jī)世界中的表示方法 一般有嚴(yán)格的形式化定義,以便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn) 如層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型關(guān)系模型、面向?qū)ο竽P?21.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性,即組成數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)象類型 數(shù)據(jù)本

18、身 類型、內(nèi)容、性質(zhì)。如:關(guān)系模型中的域、屬性,關(guān)系等 數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 例如:關(guān)系模型中的外碼 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中一般按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型431.2.1 數(shù)據(jù)模型的組成要素(續(xù)) 數(shù)據(jù)操作 描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,即對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集合,包括操作及操作規(guī)則 一般有檢索、更新(插入、刪除、修改)操作 數(shù)據(jù)模型要定義操作含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則,以及實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言 數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)的約束條件是完整性規(guī)則的集合,規(guī)定數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)及狀態(tài)變化所應(yīng)滿足的條件,以保證數(shù)據(jù)的正確、有效441.2.2 概念模型 信息世界中的幾個(gè)基本概念 實(shí)體(Entity) 客觀存在并可相互區(qū)別的人、事

19、物、事件和 概念 屬性(Attribute) 實(shí)體具有的特性 如:學(xué)生實(shí)體由學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、系別等屬性組成 碼(Key) & 實(shí)體標(biāo)識(shí)符 唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集 如:學(xué)生實(shí)體中的學(xué)號(hào)屬性 域(Domain) 屬性的取值范圍 如:性別的域?yàn)?男,女)451.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 信息世界中的幾個(gè)基本概念(續(xù)) 實(shí)體型(Entity Type) 用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象刻畫同類實(shí)體 如: 學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別,出生日期,系別) 系(系代碼,系名稱) 實(shí)體集(Entity Set) 同型實(shí)體的集合,如全體學(xué)生,全部的系 聯(lián)系(Relationship) 實(shí)體(型)內(nèi)部的

20、聯(lián)系(組成實(shí)體的各屬性間) 實(shí)體(型)之間的聯(lián)系(不同的實(shí)體集之間) 一對(duì)一(1:1),一對(duì)多(1:N),多對(duì)多(M:N)461.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 實(shí)體型之間的聯(lián)系 一對(duì)一(1:1) 實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體,實(shí)體集B中至多有一個(gè)(也可以沒有)實(shí)體與之聯(lián)系,反之亦然 例:班級(jí) 與 班主任 一對(duì)多(1:N) 對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體,實(shí)體集B中有N個(gè)實(shí)體(N=0)與之聯(lián)系;對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體,實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系 例:班級(jí) 與 學(xué)生 多對(duì)多(M:N) 對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體,實(shí)體集B中有N個(gè)實(shí)體(N=0)與之聯(lián)系;實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體,實(shí)體集A中也有M個(gè)實(shí)體

21、(M=0)與之聯(lián)系 例: 課程 與 學(xué)生471.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 實(shí)體型之間的聯(lián)系(續(xù))1:11:NM:N481.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 用圖形表示兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系實(shí)體型A實(shí)體型A實(shí)體型A實(shí)體型B實(shí)體型B實(shí)體型B聯(lián)系名聯(lián)系名聯(lián)系名11M1NN1:1聯(lián)系1:N聯(lián)系M:N聯(lián)系491.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))班級(jí)班級(jí)班主任學(xué)生管理容納111N01信管01計(jì)應(yīng)02信管趙老師錢老師孫老師供應(yīng)商配件供應(yīng)MN藍(lán)星電腦皇星電腦協(xié)和祥電腦主板CPU硬盤顯示器01信管張同學(xué)楊同學(xué)王同學(xué)501.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 概念模型的表示 E-R方法(實(shí)體-聯(lián)系方法) P.P.Chen,1976:

22、 Entity-Relationship Diagram 實(shí)體型、屬性和聯(lián)系(三要素) 直觀的圖形表示:四個(gè)基本成分 矩形框 實(shí)體型 菱形框 聯(lián)系類型 橢圓形框 實(shí)體型與聯(lián)系類型的屬性 直線 實(shí)體型與聯(lián)系之間用直線相連,線旁標(biāo)注聯(lián)系的種類(1:1, 1:N, M:N)學(xué)生學(xué)號(hào)姓名性別出生日期系別511.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))學(xué)生學(xué)號(hào)姓名性別出生日期系別課程課號(hào)名稱教材選修成績(jī) E-R example: Students and CoursesMN聯(lián)系也有屬性521.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))學(xué)生課程選修講授教師三個(gè)實(shí)體三個(gè)實(shí)體 E-R example: Students, Courses

23、and TeachersNMN1學(xué)生課程SallyCS180SallyCS111JoeCS180課程 教師CS180 楊CS145 楊CS142 吳CS143 趙 531.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) E-R example: 三個(gè)實(shí)體三個(gè)實(shí)體供應(yīng)商供應(yīng)MP零件項(xiàng)目N54三實(shí)體間兩兩的多對(duì)多關(guān)系:語(yǔ)義完全不同三實(shí)體間兩兩的多對(duì)多關(guān)系:語(yǔ)義完全不同供應(yīng)商項(xiàng)目零件供應(yīng)使用提供MNP551.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) E-R example: Manufacturers, Products, Parts制造商產(chǎn)品零件銷售MNP產(chǎn)品 零件 制造商數(shù)量A主板 華碩1ACPU Intel P42B主板 微星

24、1三個(gè)實(shí)體間的多對(duì)多關(guān)系三個(gè)實(shí)體間的多對(duì)多關(guān)系561.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) E-R example: Manufacturers, Products, Parts制造商產(chǎn)品零件構(gòu)成MNM三實(shí)體間兩兩的多對(duì)多關(guān)系:語(yǔ)義完全不同三實(shí)體間兩兩的多對(duì)多關(guān)系:語(yǔ)義完全不同銷售銷售MNN571.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 設(shè)計(jì)原則(Design Principles) 真實(shí)性 實(shí)體集及其屬性應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實(shí) 聯(lián)系及其類型應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實(shí) 避免冗余 浪費(fèi)空間 易導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致 簡(jiǎn)單(避免引入過(guò)多元素) 選擇合適的元素類型: 實(shí)體?屬性?581.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))酒廠家類別廠址酒名冗余?廠家地址在其生產(chǎn)

25、的每種酒中均出現(xiàn)591.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))酒酒廠釀造1N廠家類別廠址酒名建立時(shí)間地址名稱冗余?廠家地址在兩個(gè)實(shí)體的屬性中重復(fù)出現(xiàn)601.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))酒酒廠釀造1N類別酒名廠址名稱Right:611.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 現(xiàn)在來(lái)建立一個(gè)描述學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù),該數(shù)據(jù)庫(kù)涉及的對(duì)象包括學(xué)生的學(xué)號(hào)(Sno)、所在系(Sdept)、系主任姓名(Mname)、課程名(Cname)和成績(jī)(Grade)。假設(shè)學(xué)校的數(shù)據(jù)庫(kù)模式由一個(gè)單一的關(guān)系模式Student構(gòu)成,則該關(guān)系模式的屬性集合為 USno,Sdept,Mname,Cname,Graden數(shù)據(jù)冗余:如果一個(gè)學(xué)生選修了k門課,則有關(guān)

26、他的所在系的信息重復(fù)。n更新異常:由于數(shù)據(jù)冗余,當(dāng)更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)要付出很大的代價(jià)來(lái)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性。否則會(huì)面臨數(shù)據(jù)不一致的危險(xiǎn)。比如,某系更換系主任后,系統(tǒng)必須修改與該系學(xué)生有關(guān)的每一個(gè)元組。621.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))分成三個(gè)關(guān)系模式:S(sno,sdept)SG(sno,cname,grade)DEPT(sdept,mname)631.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) E-R圖實(shí)例 某工廠物資管理 實(shí)體 倉(cāng)庫(kù) (倉(cāng)庫(kù)號(hào),面積,電話號(hào)碼) 零件 (零件號(hào),名稱,規(guī)格,單價(jià),描述) 供應(yīng)商 (編號(hào),姓名,地址,電話號(hào)碼,賬號(hào)) 項(xiàng)目 (項(xiàng)目號(hào),預(yù)算,開工日期) 職工 (工號(hào),姓名

27、,生日,職稱) 聯(lián)系 一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可存放多種零件,一種零件可存放在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)中 一個(gè)倉(cāng)庫(kù)有多個(gè)職工當(dāng)倉(cāng)庫(kù)保管員,一個(gè)職工只能在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作 職工之間有領(lǐng)導(dǎo)-被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。倉(cāng)管主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員 供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件三者之間具有多對(duì)多關(guān)系641.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù)) 如果某個(gè)部門的概念模型中涉及的實(shí)體和實(shí)體屬性較多,可以把實(shí)體及其屬性在另一個(gè)圖上畫出倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)號(hào)面積電話號(hào)實(shí)體及其屬性圖651.2.2 概念數(shù)據(jù)模型(續(xù))供應(yīng)商項(xiàng)目零件供應(yīng)供應(yīng)量庫(kù)存?zhèn)}庫(kù)庫(kù)存量職工領(lǐng)導(dǎo)工作mnpmn1n1n實(shí)體及其聯(lián)系圖661.2.3 常用的數(shù)據(jù)模型 層次模型(Hierarchical Model) 網(wǎng)狀模型(Networ

28、k Model) 關(guān)系模型(Relational Model) 面向?qū)ο竽P?Object Oriented Model) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束條件這三個(gè)方面的內(nèi)容完整地描述了一個(gè)數(shù)據(jù)模型 671.2.4 層次模型 最早的數(shù)據(jù)模型。IBM: IMS (1968) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 用樹結(jié)構(gòu)表示實(shí)體之間聯(lián)系 樹由節(jié)點(diǎn)和連線組成v節(jié)點(diǎn)代表實(shí)體型(記錄類型)v每個(gè)記錄類型包含若干字段(屬性)v連線表示兩實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系 樹的特性v每棵樹有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無(wú)父節(jié)點(diǎn),稱為樹的根v樹中的其它節(jié)點(diǎn)都有且僅有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)R1R2R3R4R5R1:根結(jié)點(diǎn)R3:兄弟結(jié)點(diǎn)R2、R4、R5:葉結(jié)點(diǎn)681.2.4 層

29、次模型(續(xù))地址系名系號(hào)教研室名教研室號(hào)年級(jí)姓名學(xué)號(hào)職稱姓名職工號(hào)系教研室學(xué)生教員1 : N聯(lián)系實(shí)體型69R1101計(jì)算機(jī)D02數(shù)據(jù)庫(kù)R01G1王明S0012教授何璧E1101G2鄭直S0020G3周密S0199網(wǎng)絡(luò)R02人工智能R03講師劉新E3721教授王恩E1234助教付弈E37211.2.4 層次模型(續(xù))701.2.4 層次模型(續(xù))層次數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)1、鄰接法:按照層次樹前序穿越的順序把所有記錄值依次鄰接存放711.2.4 層次模型(續(xù))2、鏈接法:用指針來(lái)反映數(shù)據(jù)之間的層次關(guān)系。721.2.4 層次模型(續(xù))答案:D02,R01,E2101,E1709,E3501,R02,R

30、03,E1101,E3102,S63871,S63874,S63876731.2.4 層次模型(續(xù))74 操作 (I、D、U、Q) 約束 (I、D) 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn) 可直接表現(xiàn)實(shí)體間1:N關(guān)系 速度較快 缺點(diǎn) 不能直接表達(dá)實(shí)體間的N:M聯(lián)系 數(shù)據(jù)操縱不方便 子結(jié)點(diǎn)的存取只能通過(guò)父結(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行 插入、刪除復(fù)雜,父結(jié)點(diǎn)的刪除導(dǎo)致子結(jié)點(diǎn)的刪除,丟失必要的信息;沒有雙親節(jié)點(diǎn),不能插入子節(jié)點(diǎn)1.2.4 層次模型(續(xù))751.2.5 網(wǎng)狀模型 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 是一個(gè)滿足下列條件的有向圖v可以有一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)無(wú)父節(jié)點(diǎn)v至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)的父節(jié)點(diǎn)(排除樹結(jié)構(gòu)) 節(jié)點(diǎn)代表實(shí)體型,有向邊(從箭尾到箭頭)表

31、示兩實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系 操作 (I、D、U、Q)科室科室醫(yī)生醫(yī)生病房病房病人病人實(shí)體型1 : N聯(lián)系761.2.5 網(wǎng)狀模型(續(xù))學(xué)生學(xué)生課程課程選課選課年級(jí)姓名學(xué)號(hào)學(xué)分課程名課程號(hào)成績(jī)課程號(hào)學(xué)號(hào)AC1S1AC2S1BC1S2A-C2S2CC1S3S1S2S3C1C2771.2.5 網(wǎng)狀模型(續(xù)) 約束 插入不受限制;刪除雙親節(jié)點(diǎn)不影響子節(jié)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 表達(dá)的聯(lián)系種類豐富 性能良好,存取效率高 缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 語(yǔ)言復(fù)雜 DBTG報(bào)告 1969年,由美國(guó)CODASYC(Conference On Data System Language,數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言研究會(huì))下屬的DBTG(Data Base Ta

32、sk Group)組提出,確立了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概念、方法、技術(shù) IDMS、DMS1100、IDS/2、IMAGE781.2.6 關(guān)系模型 E.F.Codd: 1970 Oracle、DB2、Sybase、Informix、SQL Server 用二維表來(lái)表示實(shí)體及其聯(lián)系:行、列 用表格表示實(shí)體集,用列表示屬性,表結(jié)構(gòu)表示實(shí)體的型 用表間的特定冗余信息表示實(shí)體間的聯(lián)系(主鍵、外鍵) 行、列無(wú)序 列不可再分 沒有重復(fù)的行 操作 (I、D、U、Q)部門號(hào)部門名經(jīng)理正經(jīng)理副經(jīng)理791.2.6 關(guān)系模型(續(xù)) 關(guān)系:對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的表 元組:圖中的一行即為一個(gè)元組 屬性:圖中的一列即為一個(gè)屬性 主碼(ke

33、y):圖中的某個(gè)屬性組,它可以唯一確定一個(gè)元組 域(domain):屬性的取值范圍,如人的年齡一般在1歲150歲之間。性別的域是(男,女),系別的域是一個(gè)學(xué)校所有系名的集合。 分量:元組中的一個(gè)屬性值, 關(guān)系模式:對(duì)關(guān)系的描述,一般表示為: 關(guān)系名(屬性1,屬性2,屬性n)801.2.6 關(guān)系模型(續(xù))屬性屬性元組元組男女男性別192221年齡D01李紅S02D02王偉S03D01張軍S01系號(hào)姓名學(xué)號(hào)主碼主碼關(guān)系關(guān)系分量分量關(guān)系模式關(guān)系模式(男,女)域域81實(shí)體-聯(lián)系模型(E-R)例:學(xué)生選修課程學(xué)生學(xué)生課程課程選修選修姓名姓名學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)系別系別課程名課程名先修課先修課學(xué)分學(xué)分成績(jī)成績(jī)用矩形表

34、示實(shí)用矩形表示實(shí)體集,在框內(nèi)體集,在框內(nèi)寫上實(shí)體名寫上實(shí)體名用橢圓表示實(shí)用橢圓表示實(shí)體的屬性體的屬性用無(wú)向邊用無(wú)向邊把實(shí)體與把實(shí)體與其屬性連其屬性連接起來(lái)接起來(lái)用菱形表示實(shí)用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系體間的聯(lián)系將參與聯(lián)系的實(shí)將參與聯(lián)系的實(shí)體用線段連接體用線段連接mn聯(lián)系的聯(lián)系的數(shù)量數(shù)量82實(shí)體-聯(lián)系模型(E-R) 碼在E-R圖中的表示 實(shí)體集屬性中作為主碼的一部分的屬性用下劃線來(lái)標(biāo)明。學(xué)生學(xué)生課程課程選修選修姓名姓名學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)系別系別課程名課程名先修課先修課學(xué)分學(xué)分831.2.6 關(guān)系模型(續(xù)) 約束 實(shí)體完整性 參照完整性 用戶自定義的完整性 優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)單,表的概念直觀、單一,用戶易理解 堅(jiān)實(shí)的理論基

35、礎(chǔ):建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)之上 非過(guò)程化的數(shù)據(jù)請(qǐng)求,數(shù)據(jù)請(qǐng)求可以不指明路徑 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高,用戶只需提出“做什么”,無(wú)須說(shuō)明“怎么做” 集合操作 缺點(diǎn) 查詢效率慢 復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型表示能力弱84第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)851.3 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)模式的概念1.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性861.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)模式 回憶:面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)class personpublic:string name

36、;string address;person TOM; person是型(類),TOM是變量,TOM在某時(shí)刻的值是實(shí)例871.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)模式(續(xù)) 型(Type)與值(Value) 型是某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明,值是型的一個(gè)具體賦值 型:(學(xué)號(hào),姓名,性別,系別,家庭住址) 值: (0301, 李明,男,計(jì)算機(jī),三陽(yáng)路) 型是相對(duì)穩(wěn)定的,值是變化的 模式 數(shù)據(jù)的抽象,數(shù)據(jù)的描述 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,僅涉及到型的描述,不涉及到具體的值881.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)模式(續(xù)) 實(shí)例與模式 模式的一個(gè)具體值稱為模式的一個(gè)實(shí)例(Instance) 同一模式可以有多個(gè)實(shí)例 模式是相對(duì)

37、穩(wěn)定的,實(shí)例是相對(duì)變動(dòng)的。 模式反映的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系,實(shí)例反映的是數(shù)據(jù)庫(kù)某一時(shí)刻的狀態(tài) 數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu):三級(jí)模式和兩級(jí)映象891.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式 模式的分級(jí) 為了提高數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性,使數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶觀點(diǎn),即用戶看到的數(shù)據(jù)庫(kù),與數(shù)據(jù)庫(kù)的物理方面,即實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)分開來(lái),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式是分級(jí)的 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu) CODASYL(Conference On Data System Language,美國(guó)數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)商會(huì))提出模式、外模式、內(nèi)模式三級(jí)模式的概念。三級(jí)模式之間有兩級(jí)映象90數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式內(nèi)模式模模 式式外模式外模式2 2外模式外模式3 3

38、外模式外模式1 1應(yīng)用應(yīng)用A A應(yīng)用應(yīng)用B B應(yīng)用應(yīng)用C C應(yīng)用應(yīng)用D D應(yīng)用應(yīng)用E E外模式外模式/ /模式映象模式映象模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式(續(xù))91 模式(Schema) 又稱邏輯模式,概念模式 是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述 所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 全體性 邏輯性 學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別,生日,系別) 特征性 (名稱,類型,長(zhǎng)度,約束)1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式(續(xù))92 外模式(Sub-Schema/External Schema) 又稱子模式,用戶模式 用戶的數(shù)據(jù)視圖 是局部(局部用戶)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)及其特征 模式的子

39、集 一個(gè)模式可多個(gè)外模式 一個(gè)應(yīng)用程序只能有一個(gè)外模式 多個(gè)應(yīng)用程序可共用一個(gè)外模式 外模式可不同于模式(名、類型、結(jié)構(gòu)) 子模式可以重疊1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式(續(xù))931.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性(續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)模式數(shù)據(jù)庫(kù)模式S(S#,SNAME,SEX,AGE,ADDRESS,CREDIT,DEGREE)S(S#,SNAME,SEX,AGE,ADDRESS,CREDIT,DEGREE)S(S#,SNAME,ADDRESS)S(S#,SNAME,ADDRESS)學(xué)籍科學(xué)籍科S(S#,SNAME,CREDIT)S(S#,SNAME,CREDIT)房產(chǎn)科房產(chǎn)科視圖視圖視圖視圖模

40、式模式94 內(nèi)模式(Storage Schema/Internal Schema) 又稱存儲(chǔ)模式,物理模式 是數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)、存取路徑及存儲(chǔ)方式的說(shuō)明 存儲(chǔ)方式:順序?B樹?HASH方法? 索引?壓縮?加密?1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式(續(xù))95 子模式的作用 支持不同的用戶建立適應(yīng)局部應(yīng)用特征的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)化應(yīng)用處理 提高安全性 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式(續(xù))96 模式的作用 支持?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 支持?jǐn)?shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 分隔子模式與內(nèi)模式 內(nèi)模式的作用 支持用戶建立適應(yīng)需求的物理結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性1.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式(續(xù))971.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)

41、的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 當(dāng)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí),通過(guò)系統(tǒng)提供的映象(轉(zhuǎn)換)功能,使應(yīng)用程序不必改變 數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 當(dāng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí),應(yīng)用程序不必改變 數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí),應(yīng)用程序不必改變981.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性(續(xù)) 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 當(dāng)內(nèi)模式、模式發(fā)生變化時(shí),通過(guò)系統(tǒng)提供的映象(轉(zhuǎn)換)功能,使應(yīng)用程序不必改變 數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模式改變時(shí),外模式/模式映象也應(yīng)相應(yīng)更改,使外模式盡可能保持不變。從而對(duì)概念模式的修改不影響外模式和應(yīng)用程序991.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性(續(xù))XH XM CSRQ XB301 趙

42、85.07.01 男302 錢 84.03.07 女 NO XM XB CSRQ301 趙 男 85.07.01302 錢 女 84.03.07Select xh as 學(xué)號(hào), xm as 姓名, xb as 性別, datediff(year,csrq,getdate() as 年齡From studentSelect No as 學(xué)號(hào), xm as 姓名, xb as 性別, datediff(year,csrq,getdate() as 年齡From student學(xué)號(hào) 姓名 性別 年齡301 趙 男 18302 錢 女 19100數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)模式改變時(shí),模式/內(nèi)模式映

43、象也應(yīng)相應(yīng)地改變,從而概念模式盡可能保持不變,當(dāng)然,對(duì)外模式和應(yīng)用程序的影響更小1.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性(續(xù))1011.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性(續(xù)) 外模式/模式映象 定義某一個(gè)外模式和模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,映象定義通常包含在各外模式中 當(dāng)模式改變時(shí),修改外模式/模式映象,使外模式保持不變,從而應(yīng)用程序可以保持不變,稱為數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 模式/內(nèi)模式映象 定義數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí),修改模式/內(nèi)模式映象,使模式保持不變,從而應(yīng)用程序可以保持不變,稱為數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性102第一章 緒論1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述1.2 數(shù)據(jù)模型1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域1.6 小結(jié)1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成1031.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成硬件硬件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)DBMS,編譯系統(tǒng),編譯系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具軟件應(yīng)用開發(fā)工具軟件應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)PB

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