計算機導論陳勃bo.chen@第6章數據庫系統及其應用

內容提要數據庫系統的基本概念結構化查詢語言SQL概述信息與信息系統概述程序對數據的訪問

程序A數據數據文件（格式A）程序B數據文件（格式B）數據數據文件數據管理程序程序A程序B用戶……統一表示統一訪問文件系統管理方式數據庫管理方式統一管理數據庫系統：由數據庫、數據庫管理系統、數據庫管理員、數據庫應用程序以及用戶五部分組成的系統數據庫（DB:DataBase）：是統一管理的相關數據的集合。數據庫管理系統（DBMS:DataBaseManagementSystem）：是對數據庫進行管理的軟件，它是數據庫系統的核心。數據庫系統的定義

數據庫管理員（DBA:DataBaseAdministrator）：是對數據庫進行規劃、設計、協調、維護和管理的IT技術人員。數據庫應用程序：是使用數據庫語言開發的、能夠滿足數據處理需求的應用程序。用戶：用戶可以通過數據庫管理系統直接操縱數據庫，或者通過數據庫應用程序來操縱數據庫數據庫系統的定義

數據庫

數據庫管理系統應用程序用戶用戶用戶數據庫管理員

數據庫應用程序用戶用戶用戶數據庫管理員數據庫系統的定義

數據管理技術的發展

人工管理階段：由于沒有直接存取的存儲設備，數據與程序不獨立，而是專屬于程序文件系統階段：數據獨立于程序單獨存儲在文件中，可長期保存、重復使用數據庫階段：出現數據庫技術，對數據進行有效的統一管理。特點：具有較高的邏輯數據獨立性、提供數據控制功能、用戶界面友好高級數據庫階段：出現分布式數據庫、面向對象數據庫等技術

外模式A

外模式B

外模式C（概念）模式內模式邏輯映象（外模式/概念模式映象）物理映象（概念模式/內模式映象）應用程序A1應用程序A2應用程序B1應用程序C1應用程序C2數據庫系統的體系結構

（概念）模式：數據庫的整體邏輯結構外模式：（概念）模式的子集，只包含針對特定應用的子結構（用戶視圖）內模式：數據庫的物理存儲（文件）結構邏輯映象維護外模式與（概念）模式的對應關系物理映象維護內模式與（概念）模式的對應關系數據庫系統的體系結構

數據庫管理系統的功能數據庫定義：對數據的結構進行定義數據庫操縱：對數據的內容進行查詢、修改等操作數據庫事務管理數據庫維護功能格式轉換以及網絡通信等其他功能

層次型數據庫

網狀型數據庫關系型數據庫：關系型數據庫采用關系數據模型，即使用二維表格的形式來表示數據庫中的數據及其聯系。由于關系模型比較簡單、易于理解且有完備的關系代數作為其理論基礎，所以被廣泛使用。

面向對象數據庫數據庫管理系統的類型

應用層是數據庫管理系統同用戶和應用程序的界面，負責接收請求與反饋結果語言處理層包含查詢器和DDL、DML、DCL的編譯器，負責解析請求，生成可數據庫內部的執行代碼，還負責授權驗證、視圖轉換、完整性檢查、查詢優化等數據存取層接受語言處理層傳來的執行代碼，分解為對（邏輯）數據單元的操作，并利用下層（數據存儲層）實施操作動作數據存儲層由文件管理器與緩沖區組成，負責控制最終的物理（文件）存儲數據庫管理系統的構成

數據庫語言

數據定義語言（DDL）定義和標識數據庫的邏輯結構和物理結構描述概念模式中每一個基本數據項的基本特征描述映象從而定義外模式和內模式數據控制語言（DCL）描述安全控制方式和完整性約束條件數據操縱語言（DML）：用來描述用戶或程序對數據庫內容的各種操作，包括數據的錄入、修改、刪除、查詢、統計、打印等結構化查詢語言（SQL）

結構化查詢語言（SQL：StructuredQueryLanguage）是一種基于關系代數和關系演算的數據操縱語言（DML），目前一般都采用SQL作為標準的數據庫操作接口SQL的特點：功能的一體化——融合DDL和DCL功能的DML語法結構的統一性——兩種調用方式語法統一高度的非過程化——無需關注實現細節語言的簡潔性——指令語句簡明易于掌握SQL的功能與部分指令

與DML功能相關的部分指令：SELECT<屬性名表>FROM<基本表名或視圖名>[WHERE<條件表達式>]例如：SELECT姓名,性別FROMSWHERE年齡>=18AND年齡<=20INSERTINTO<基本表名>[<屬性名表>]VALUER(<常量表>)例如：INSERTINTOS(姓名,性別,年齡)VALUER(‘張三’,‘男’,20)DELETEFROM<基本表名>[WHERE<條件表達式>]例如：DELETEFROMSWHERE年齡>=18SQL的功能與部分指令

與DDL和DCL功能相關的部分指令：CREATTABLE<基本表名>(<屬性定義表>[<完整性約束>])其中，屬性定義表格式為：<屬性名1><數據類型1>[NOTNULL]

[,<屬性名2><數據類型2>[NOTNULL]]…例如：CREATTABLES(學號CHAR(8)NOTNULL,姓名CHAR(8),

年齡SMALLINT,性別CHAR(2),PRIMARYKEY(學號))CREATVIEW<視圖名>[<屬性名表>]AS<SELECT子句>[WITHCHECKOPTION]例如：CREATVIEWSVASSELECT姓名,性別FROMSWHERE年齡>=18新型數據庫

分布式數據庫多媒體數據庫并行數據庫演繹數據庫主動數據庫數據倉庫信息及其基本特征信息：經過加工而成為有一定的意義和價值且具有特定形式的數據，這種數據對信息的接收者的行為有一定的影響。數據是信息的載體和表現形式，信息是對數據的解釋信息的基本特征：時間性事實性明了性完整性多樣性共享性模糊性信息系統信息系統（IS：InformationSystem）從其目的上理解，是用于對組織的業務數據進行采集、存儲、處理和交換的集成系統一個信息系統可用五要素加以定義：人員——系統的用戶或開發者活動——系統的業務功能數據——系統處理的信息對象的內容、形式、規則等網絡——系統使用的傳輸及共享手段技術——系統使用的信息技術信息系統對組織活動提供的支持：支持和改善組織的日常業務運作滿足管理人員解決問題和制定決策對信息的各種需求（DSS）戰略規劃管理規劃（MIS）操作規劃（TPS）

高級管理人員

基層管理人員

非結構化決策

結構化決策信息系統事務處理系統（TPS）：按照特定行業的運作規則，對行業內具體業務進行處理信息管理系統（MIS）：對組織機構進行全面管理的系統，支持業務的計劃與監控，并提供組織狀態的分析，以輔助管理者的決策決策支持系統（DSS）：支持半結構化或非結構化的決策過程，為決策者提供