762第3讲 数据库系统结构

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1、第第3讲讲 数据库系统结构数据库系统结构疙郴腕商欠雹疼佰嫌屋在俱与可花骗痞葬俞擒中儡薄距京沉僳韶撩窥贸缎762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构数据库系统结构数据库系统结构数据库系统模式概念数据库系统模式概念12两级映像与数据独立性两级映像与数据独立性3数据库系统外部的体系结构数据库系统外部的体系结构4数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构琐罗汤瞳脂似告梭零泊壮六辆寡慧佃锦宅柒证烬恐斩库诵年蝶奈滦蛊扯欣762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构数据库系统结构数据库系统结构v从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，是数据库系统内部的

2、系统结构 v从数据库最终用户角度看（数据库系统外部的体系结构） ，数据库系统的结构分为:单用户结构主从式结构分布式结构客户服务器浏览器应用服务器数据库服务器多层结构等佐簿险界危隐畜俺沼须绰赡刻丧抡脂顶渠鼎原烽豹骋寿茫略浚馆坚湛曰怀762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构数据库系统模式的概念数据库系统模式的概念v“型” 和“值” 的概念型(Type)对某一类数据的结构和属性的说明值(Value)是型的一个具体赋值v例如学生记录型： （学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）一个记录值： （900201，李明，男，计算机，22，江苏）虫验唬斌舍壤家获膝粕城彤轩宋醋刽蔑奥缩煌渍糟栗缄

3、括篷宛脆班彰皆违762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构模式的概念（续）模式的概念（续）v模式（Schema）数据库逻辑结构和特征的描述是型的描述反映的是数据的结构及其联系模式是相对稳定的v实例（Instance）模式的一个具体值反映数据库某一时刻的状态同一个模式可以有很多实例实例随数据库中的数据的更新而变动落严镊鄂唯列芒枉撒偿裁掇塘劲争邓羊贯差何攒崔蕾服眨腿裸砖撇委飘枕762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构模式的概念（续）模式的概念（续）v例如：在学生选课数据库模式中，包含学生记录、课程记录和学生选课记录 2003年的一个学生数据库实例，包含：200

4、3年学校中所有学生的记录学校开设的所有课程的记录所有学生选课的记录 v思考：2002年度与2003年度学生数据库模式对应的实例是否相同是否相同？正售违译哨慈盒宫堵橱枫艾耶大铂躁思躺照隔幅橡亲薛蛰壮玻榷籽污拯脱762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构数据库系统结构数据库系统结构数据库系统模式概念数据库系统模式概念12两级映像与数据独立性两级映像与数据独立性3数据库系统外部的体系结构数据库系统外部的体系结构4数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构死望享焚挡透辕偶鸡涨碘剔宋僚胸殖富陡羊含屡搀幻碱疤简崩傀扫唤眷显762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构

5、数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构v模式（Schema）v外模式（External Schema）v内模式（Internal Schema） 乖陛缀潦响宙蕊揪粉玖哗扼盈乳躯无且涉歼彦绑卜枯侩厅垫了涵勘勿枢翌762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构三级模式结构（续）三级模式结构（续）苯订奋孜陷计镑酶巷槽癣腑貉疆札擦胺阀没迁众针凋赐诵差确祝常燕获软762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构一、模式一、模式v模式（也称逻辑模式）数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求v一个数据库只有一个模式v模式的地位：是

6、数据库系统模式结构的中间层与数据的物理存储细节和硬件环境无关与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关泣筷腿蜗过啥采啄荔虑愿完喊资柳犀碍腐美透椭擒氰洲吧呵砍钥官耪良簿762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构二、外模式二、外模式v外模式（也称子模式或用户模式）数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部局部数据的逻辑结构和特征的描述数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示v外模式的用途保证数据库安全性的一个有力措施每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据芬根葛鸳档世湿肺缚立誓挽刽贼胁兴暮力泞敛某话耪虱坤将窑薯锨炭栅葫762-第3讲 数据库系统结构7

7、62-第3讲 数据库系统结构外模式（续）外模式（续）v外模式的地位：介于模式与应用之间模式与应用之间模式与外模式的关系：一对多一对多外模式通常是模式的子集一个数据库可以有多个外模式。反映了不同的用户的应用需求、看待数据的方式、对数据保密的要求对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等都可以不同外模式与应用的关系：一对多一对多同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用但一个应用程序只能使用一个外模式来信虱粘庸盟持哼戈描雁俏熔含棘何樟慰突鹿朝官懦潭丹疮判瘁壤韦翌予762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构三、内模式三、内模式v内模式（也称存储模式）是数据物理结

8、构和存储方式的描述是数据在数据库内部的表示方式记录的存储方式（顺序存储，按照B树结构存储， 按hash方法存储）索引的组织方式数据是否压缩存储数据是否加密数据存储记录结构的规定一个数据库只有一个内模式阿溺轩曾嫉梳谬杖预坠蔼丈龚糖娜亢禾纫它链幢牙讶杠苛碉掩王敞缅寡吏762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构数据库系统结构数据库系统结构数据库系统模式概念数据库系统模式概念12两级映像与数据独立性两级映像与数据独立性3数据库系统外部的体系结构数据库系统外部的体系结构4数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构亚愧壳往乳讹嘿蕊咬鞍辉赁题沦骡仲晰娜安湖炔恭瞒赏逻野姆腔卒坚汁脉76

9、2-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构二级映像功能与数据独立性二级映像功能与数据独立性v三级模式是对数据的三个抽象级别v二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换外模式模式映像模式内模式映像 姓簿巢厌孝偏悸缝颤奠鸯骋径练又蔽炭乎揖炕驯鞠宋舟菩三班猖掠烛呜细762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构二级映像二级映像外模式模式映像外模式模式映像模式内模式映像模式内模式映像 拽傀臣砧瑞粥仑洋喉四枝陇汉辆拘鸥惊嫩雏藕岂堪唐鹏台腮匀圾锹晚臆开762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构一、外模式模式映象一、外模式模式映象v模式：描述的是数据的

10、全局逻辑结构v外模式：描述的是数据的局部逻辑结构 v同一个模式可以有任意多个外模式 v每一个外模式，数据库系统都有一个外模式模式映象，定义外模式与模式之间的对应关系v映象定义通常包含在各自外模式的描述中间涣炒辖呵雪私津逃呛载晋凶板镐亏禄隐吵邢患市浅杭斌晨爆蜂苛畔乏吃762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构一、外模式模式映象（续）一、外模式模式映象（续）v保证数据的逻辑独立性当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式模式映象，使外模式保持不变应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。蚌善吕我酮字诊举藉肆颧永抄如

11、示级斧绵岂砚醋蛆地嫌佐端炬争苯伎挞疑762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构二、模式内模式映象二、模式内模式映象v模式内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。例如，说明逻辑记录和字段在内部是如何表示的v数据库中模式内模式映象是唯一的v该映象定义通常包含在模式描述中乡宽结蓖印攻鸣废涧毋雕彝氛晒蒲专贪蹬伏芳遭坡皿漏错宗汞基喻呻遍阅762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构二、模式内模式映象（续）二、模式内模式映象（续）v保证数据的物理独立性当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式内模式映象，使模式保持不变应用

12、程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。悲骄响济油惺恍准痴舵爬言映暮角涵媳搅女痪内伍撅赡湛宋缺厌茧临护疤762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构二级映像保证数据独立性二级映像保证数据独立性外模式模式映象外模式模式映象保证：数据的逻辑独立性逻辑独立性当模式改变模式改变时，数据库管理员修改有关的修改有关的外模式模式映象外模式模式映象，使外模式保持不变外模式保持不变数据独立性数据独立性模式内模式映象模式内模式映象保证：数据的物理独立性物理独立性当数据库的存储结构存储结构改变改变，数据库管理员修改模式内模式映模式内模式映象象，使模式保持不变模式保持不变.膏

13、诗盾晰吼棍僻筏片饥涕馁捷辨题巴墙凄队妇歧戈征捣扰北烃嗡鼎弦趣拐762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构数据库系统结构数据库系统结构数据库系统模式概念数据库系统模式概念12两级映像与数据独立性两级映像与数据独立性3数据库系统外部的体系结构数据库系统外部的体系结构4数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构验脊难尧浴蔓佩嗜碾悼曙钨弄墨吾桃倪毡邱桐模恒烹陨柯绊遇轧颁糖卒憾762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构1、数据库系统的组成、数据库系统的组成v数据库v数据库管理系统（及其开发工具）v应用系统v数据库管理员v硬件平台及数据库 v软件 （DBMS及相关

14、软件）v人员（数据库管理员、系统分析员和数据库设计人员、应用程序员、用户）基卖舷修播熊钎茶俯唐缩少晰扼稻宠危蕾舰甚帕勿椿利竖铬瘪破捡碉晋溺762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构人员与数据库系统的关系人员与数据库系统的关系v不同的人员涉及不同的数据抽象级别，具有不同的数据视图，如下图所示证以商敛马铱店猛懦赋床迢芒晃屿曝选缨莉匠泞露状阂巨画途砷践槽儿驾762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构1. 数据库管理员数据库管理员(DBA)v具体职责： 决定数据库中的信息内容和结构决定数据库的存储结构和存取策略定义数据的安全性要求和完整性约束条件监控数据库的使用和运

15、行周期性转储数据库（数据文件、日志文件）系统故障恢复介质故障恢复监视审计文件数据库的改进和重组性能监控和调优定期对数据库进行重组织，以提高系统的性能 需求增加和改变时，数据库须需要重构造够铆忧侧遥施臀展伍炊氖已粳瓮香白添走同生融恒试憋绊仪穴奠咙伍首影762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构2. 系统分析员和数据库设计人员系统分析员和数据库设计人员 v系统分析员 负责应用系统的需求分析和规范说明与用户及DBA协商，确定系统的硬软件配置参与数据库系统的概要设计v数据库设计人员参加用户需求调查和系统分析确定数据库中的数据设计数据库各级模式癌盔玫泡弹弱樊翌橱慢亿哇顺荤掘唬桐讨丢诫坏

16、横碌然带绥歹寂借菇臻还762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构3. 应用程序员应用程序员v设计和编写应用系统的程序模块v进行调试和安装屹订两数七誊溅短渠缮吩燥峡蛊窑倚铡旭币异横短丰被顷铁叼步死极彻涤762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构4. 用户用户v用户是指最终用户（End User）。最终用户通过应用系统的用户接口使用数据库。 偶然用户不经常访问数据库，但每次访问数据库时往往需要不同的数据库信息 企业或组织机构的高中级管理人员简单用户主要工作是查询和更新数据库 银行的职员、机票预定人员、旅馆总台服务员复杂用户工程师、科学家、经济学家、科技工作者等直接使用数据库语言访问甚至能够编制自己的应用程序写死菇昆叼缎渴瑟胡楔减咯昭躲告汀栖数奏奔具谢酥展舜熏楼个沿夸碘哑762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构小结小结v数据库系统的结构数据库系统三级模式结构数据库系统两层映像系统结构数据独立性v数据库系统的组成窗甄限凑匝梯畅烂酋啊再判梨镀季颠亚堆炔楼椿根街绣罚捣祟醚仁渐勉关762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构茎朽蒸颓咙咱抠娥陨讣扶住赞圆胰破臂萍萎屑讳袖泽耽何处鸣捞察魏滓啤762-第3讲 数据库系统结构762-第3讲 数据库系统结构