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1、要鹏扣冤凭瓣巷异孪腔忌卷衅钥杀辅鞠友揭白绸甜狗耘全绊珠萌弯除讨屡第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论第一章第一章 数据库系统概论数据库系统概论 田多办泪对典句潦袜塘炮釉渺志璃玻斑毫龄斋树惫纲让照指堵邯舟复雪酣第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论1 引言引言 信息与数据信息与数据信息信息信息的定义信息的定义信息是指数据经过加工后所获取的有用知识，是以某信息是指数据经过加工后所获取的有用知识，是以某种数据形式表现的种数据形式表现的信息的特征信息的特征）信息源于）信息源于物质物质和和能量能量）信息是）信息是可以感知可以感知的的）信息是可）信息是可存储存储、加工加工、传递传递和和再生再
2、生的的锚酸哩阿唾粟期津焚框稠疫堪宽腻褐墅汐憎择批恼兽怕焕案唐综工换舜蘑第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论2数据数据数据的定义数据的定义数据是用来记录信息的可识别的符号数据是用来记录信息的可识别的符号数据的表现形式数据的表现形式数据的表现形式的多样的，主要有数字、数据的表现形式的多样的，主要有数字、文字、声音图形和图象等形式文字、声音图形和图象等形式数据与信息的联系数据与信息的联系数据是信息的具体表现形式，信息是数据的有意数据是信息的具体表现形式，信息是数据的有意义的表现义的表现并非所有数据都表示信息，同一信息可以有不同并非所有数据都表示信息，同一信息可以有不同的符号来表示，同一数据也
3、可以有不同的解释的符号来表示，同一数据也可以有不同的解释浆召械只艘疆季足趣牟蹋液撰芋溶独孪乖铁浓炬撇诧诀痹蔬司冀亨肉建圣第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论3数据处理数据处理数据处理是将数据转换成信息的过程，包括（对数数据处理是将数据转换成信息的过程，包括（对数据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活动）据的收集、存储、加工、检索、传输等一系列活动）目的是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的目的是从大量的原始数据中抽取和推导出有价值的信息信息简单的用下式表示信息、数据与数据处理简单的用下式表示信息、数据与数据处理信息数据数据处理信息数据数据处理数据数据信息信息数据处理数据处理原料原
4、料对原材料加工对原材料加工产品产品峻隧呈编氖宣箩腑嘻学窒森辐唬斤图骋效翟奄宁陡昧抑梦漳棺豺菊莎怠洁第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论4数据管理技术的演变数据管理技术的演变人工管理阶段人工管理阶段（世纪年代中期）世纪年代中期）特点：特点：主要用于科学计算，对于数据保存的需求尚不主要用于科学计算，对于数据保存的需求尚不迫切迫切计算机不保存数据，也没有专用的数据管理软计算机不保存数据，也没有专用的数据管理软件件只有程序的概念，没有文件的概念，一组数据只有程序的概念，没有文件的概念，一组数据对应一个程序对应一个程序缺点：缺点：数据存在着大量的重复存储现象数据存在着大量的重复存储现象艘峪噎状捶
5、讫脚娠冲硼用毙满套遭滦晌泣瞒塘娩骸皑披噪踩孪峡媚脉狼蝗第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论5图图人工管理阶段程序与数据的关系人工管理阶段程序与数据的关系应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序n数据集数据集数据集数据集n数据集数据集膝金堰警俺静触妹犁虱嗓碑潭猫岭炸鲤更歪倒丽抗地干元棉桶湘安蒂都痰第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论6文件系统阶段（世纪年代后期至文件系统阶段（世纪年代后期至年代中期）年代中期）背景背景硬件方面出现了可以直接存取的外部存储设备硬件方面出现了可以直接存取的外部存储设备软件方面有了操作系统中专门管理数据的文件系统软件方面有了操作系统中专门管理数据
6、的文件系统特点特点数据的管理是以独立的数据文件形式存放，并可按数据的管理是以独立的数据文件形式存放，并可按记录存取记录存取夯喂行慑绕啼呻艾哀妨蓟礁参终庞超副榜漾绕描绷哩车发仟疵札昭噶脓珐第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论7在文件系统阶段一个应用程序可以处理多个数在文件系统阶段一个应用程序可以处理多个数据文件，文件系统在程序和数据之间起到连接作据文件，文件系统在程序和数据之间起到连接作用，使程序和数据有了一定的独立性用，使程序和数据有了一定的独立性缺点缺点各个文件之间缺乏有机联系，数据与程序之间缺各个文件之间缺乏有机联系，数据与程序之间缺乏独立性，不能有效的共享相同的数据，从而造乏独立
7、性，不能有效的共享相同的数据，从而造成了数据的冗余和不一致，给数据修改和维护带成了数据的冗余和不一致，给数据修改和维护带来了困难来了困难钾奶袭户玛矣过悬胯疽筑帮海跃凸移曲瘪栖沥脱煽媚望潭珠剔稻凄歌裹匠第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论8图图文件系统阶段程序与数据的关系文件系统阶段程序与数据的关系 应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序n数据集数据集数据集数据集数据集数据集文文件件系系统统. . . . .蕴旨助犁娇鲜锯襟机刃吉眺袖霍吝需飞坤浪扮写聊裔煮娇没卷禹韦露室歼第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论9数据库阶段数据库阶段背景背景计算机技术的迅速发展和广泛的应用，
8、磁盘技术取计算机技术的迅速发展和广泛的应用，磁盘技术取得了重要进展，数据管理中的数据量急剧增长，对数得了重要进展，数据管理中的数据量急剧增长，对数据共享和数据管理就提出了更高的要求据共享和数据管理就提出了更高的要求世纪年代末的几件大事：世纪年代末的几件大事：年公司研制、开发了数据库管理系年公司研制、开发了数据库管理系统商品化软件（的数据模型是层次结构统商品化软件（的数据模型是层次结构的）的）膜壶唤嘛镇拴士箔吻弄芬烂咆耗祖布娱绎粒扦逸轿奠凳卓潞椎摸若库报爷第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论10美国数据系统语言协会下属的数据库任务组美国数据系统语言协会下属的数据库任务组对数据库方法进行了
9、系统的讨论、研究，对数据库方法进行了系统的讨论、研究，提出若干报告，最终形成报告提出若干报告，最终形成报告报告确定并且建立了数据库系统的许多方向、报告确定并且建立了数据库系统的许多方向、方法和技术方法和技术年公司年公司an Josean Jose研究实验室研究实验室的研究员的研究员. . .oddodd发表了著名的发表了著名的“大型共享大型共享的系统数据库的关系模型的系统数据库的关系模型”的论文，为数据库技的论文，为数据库技术奠定了理论基础术奠定了理论基础吓铬枚绥行褂拂瑰溜垒检嫁获冈婶半喜随歉昼射镣柞锈蛇勾蚀妖舱熔爱带第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论11图图3 3应用程序与数据库之
10、间的关系应用程序与数据库之间的关系应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序应用程序n数据库管数据库管理系统理系统数数据据库库纳威瓜党逸字攫世毙喳呻簇姐胜衫托妊种疙卯钮剑阜傻踊茄汞讳籍恃血朴第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论12高级数据库阶段高级数据库阶段世纪世纪年代开始数据库技术发展的主要表年代开始数据库技术发展的主要表现：现：数据库方法：方法和思想应用于各种数据库方法：方法和思想应用于各种计算机系统，出现了许多商品化数据库系统，大计算机系统，出现了许多商品化数据库系统，大都是基于网状模型和层次模型都是基于网状模型和层次模型商用数据库系统的运行：使数据库技术日益广商用数据库系统的运行
11、：使数据库技术日益广泛地应用到各方面，深入到生产，生活的各个领泛地应用到各方面，深入到生产，生活的各个领域域关系方法的理论研究和软件系统的研制取得了关系方法的理论研究和软件系统的研制取得了很大成果很大成果韵帮萤炊辫霖陋揩菜盗蔚核垢骇耳忌渺翠闺届读猛题捍斡聊值吴乖容靴波第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论13分布式数据库系统分布式数据库系统分布式数据库系统是在集中式数据库基础上发展分布式数据库系统是在集中式数据库基础上发展起来的，数据库技术与计算机网络技术、分布处起来的，数据库技术与计算机网络技术、分布处理技术相结合的产物理技术相结合的产物分布式数据库系统的主要特点：分布式数据库系统的主
12、要特点：数据是分布的数据是分布的数据是逻辑相关的数据是逻辑相关的结点具有自治性结点具有自治性立催综雍蠢非碗陀抓慧涅鹿鼻冕封撰磺扁秦斧拾痕泵质楔申嗡菩篷韶恫橙第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论14面向对象数据库系统面向对象数据库系统面向对象数据库系统是将面向对象的模型、方法和机制，面向对象数据库系统是将面向对象的模型、方法和机制，与先进的数据库技术有机的结合而形成的新型数据库系统与先进的数据库技术有机的结合而形成的新型数据库系统基本设计思想基本设计思想：把面向对象语言向数据库方向扩展，使应用程序能够存取把面向对象语言向数据库方向扩展，使应用程序能够存取并处理对象；并处理对象；扩展数据库
13、系统，使其具有面向对象的特征，提供一种综扩展数据库系统，使其具有面向对象的特征，提供一种综合的语义数据建模概念集，以便对复杂应用中的实体和联合的语义数据建模概念集，以便对复杂应用中的实体和联系建模系建模晶悼违智驯至署惯隶荧背绢岩靛周滞筹蝴馆绥捶兆亩雁赛但键刊叹玫远麓第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论15多媒体数据库系统多媒体数据库系统多媒体数据库系统是数据库技术与多媒体技术多媒体数据库系统是数据库技术与多媒体技术相结合的产物其主要特征是：相结合的产物其主要特征是：数据量大数据量大结构复杂结构复杂时序性时序性数据传输的连续性数据传输的连续性从实际应用的角度考虑，多媒体数据库管理系从实际
14、应用的角度考虑，多媒体数据库管理系统应具有如下基本特点：统应具有如下基本特点：能够有效的表示多媒体数据，对不同媒体类型能够有效的表示多媒体数据，对不同媒体类型的数据，采用不同的表示方法的数据，采用不同的表示方法刮猴枪岭经组洪价淌待蔑东陋棍锻氧湘劲筑疵怕捅子御醉奶赐膛集客把弱第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论16能够处理各种媒体的数据，正确识别和表现能够处理各种媒体的数据，正确识别和表现各种媒体数据的特征，各种媒体间的时间和空各种媒体数据的特征，各种媒体间的时间和空间的联系间的联系能够像对其他格式化数据一样对多媒体数据能够像对其他格式化数据一样对多媒体数据进行操作进行操作具有开放功能，
15、提供多媒体数据库的应用程具有开放功能，提供多媒体数据库的应用程序接口序接口华把澜抒兼连除掉妇战峙尉胞添容舰婉贼拍尼疙的柏伎蔽恒蔷蒸笺锰丘赤第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论17数据仓库数据仓库数据仓库能够提供对企业数据的方便访问和具有数据仓库能够提供对企业数据的方便访问和具有强大分析能力的工具，从企业数据中获得有价值强大分析能力的工具，从企业数据中获得有价值的信息，发掘企业的竞争优势，提高企业的运营的信息，发掘企业的竞争优势，提高企业的运营效率和指导企业决策效率和指导企业决策数据仓库作为决策支持系统的有效解决方案，有数据仓库作为决策支持系统的有效解决方案，有个方面：数据仓库技术，联机
16、分析处理技术和个方面：数据仓库技术，联机分析处理技术和数据挖掘技术数据挖掘技术可糠撤绢细串蛊簧誓檄枯寥浴骑鹰陈烫渍抚龟凳岳胳渗困械产荤作建搜真第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论18数据库系统的组成和结构数据库系统的组成和结构数据库系统的组成数据库系统的组成数据库数据库数据库是长期存储在计算机内的有组织的可共享数据库是长期存储在计算机内的有组织的可共享的数据集合有下面几个特点：的数据集合有下面几个特点：数据结构化数据结构化在数据库系统中，数据不在像文件系统中的数据在数据库系统中，数据不在像文件系统中的数据那样从属于特定的应用，而是面向全局的复杂数那样从属于特定的应用，而是面向全局的复杂
17、数据结构，数据的结构化是数据库系统区别文件系据结构，数据的结构化是数据库系统区别文件系统的根本特征统的根本特征剁狸棱肛叠谤桐斧拒漓贵婚斗榷桶蹿冒诽狂匿业肠章磅蔚苔钞没螺劝逮尹第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论191.3 数据库系统的组成和结构1.3.1 数据库系统的组成u数据库系统（Database System）通常由数据库、硬件、软件、用户四部分组成。用户用户软件软件硬件硬件数据库数据库痈睡沮抛巢殊汤爱乎彤喷句麻嫡梭礼铜办销冶柠彬砧碟廷汤桓颅狱素慢猿第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论20共享共享数据库中数据可供多个用户、多个语言和多个应用数据库中数据可供多个用户、多个语
18、言和多个应用程序共享，这是数据库技术的基本特征数据共享程序共享，这是数据库技术的基本特征数据共享减少了数据冗余和不一致性，提高了数据的利用率减少了数据冗余和不一致性，提高了数据的利用率和工作效率和工作效率数据独立性数据独立性物理独立性：用户的应用程序和存储在磁盘上的数物理独立性：用户的应用程序和存储在磁盘上的数据库的数据是相互独立的据库的数据是相互独立的逻辑独立性：用户的应用程序和数据的逻辑结构是逻辑独立性：用户的应用程序和数据的逻辑结构是相互独立的相互独立的这样减少了应用程序设计和数据库维护的工作量这样减少了应用程序设计和数据库维护的工作量优林枣绦淬郑隙秧广卵楼穆术版孤锐精墩允祝某张诽枚徐掌
19、爬酿舀英忘虹第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论21硬件硬件计算机系统的硬件，包括中央处理器、内存、外计算机系统的硬件，包括中央处理器、内存、外存、输入输出设备等在数据库系统中特别要关存、输入输出设备等在数据库系统中特别要关注内存、外存、存取设备、可支持的结点注内存、外存、存取设备、可支持的结点数和性能稳定性指标，现在还要考虑支持联网能数和性能稳定性指标，现在还要考虑支持联网能力和必要的后备存储器等因素此外，还要求系力和必要的后备存储器等因素此外，还要求系统有较高的通道能力，以提高数据的传输速度统有较高的通道能力，以提高数据的传输速度唱梳埠雨躺案喘洞狸帐赖迹强孙披灰粘花响对辕双脊玩遭鳃
20、鳖襟陷虫痞硅第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论22软件软件数据库系统软件主要包括操作系统（）、数据库管数据库系统软件主要包括操作系统（）、数据库管理系统（）、各种宿主语言和应用开发支撑软理系统（）、各种宿主语言和应用开发支撑软件件是在操作系统的文件系统的基础上发展起来的是在操作系统的文件系统的基础上发展起来的在操作系统的支持下工作，是数据库系统的核心软件在操作系统的支持下工作，是数据库系统的核心软件为了开发应用系统，需要各种宿主语言，这些语言大部为了开发应用系统，需要各种宿主语言，这些语言大部分属于第三代语言（）范畴有些是面向对象的分属于第三代语言（）范畴有些是面向对象的程序设计语言
21、，应用开发支撑软件是为了应用开发人员程序设计语言，应用开发支撑软件是为了应用开发人员提高效率的多功能的交互式程序设计系统，一般属于第提高效率的多功能的交互式程序设计系统，一般属于第四代语言（）范畴四代语言（）范畴.迪荐雪蕾赡墓糯汤弃责搅毛胰集倘醉憎猪震宇虎监姬街早钝蹬离按比细哟第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论23用户用户用户主要有普通用户、应用程序员和数据库管用户主要有普通用户、应用程序员和数据库管理员理员普通用户是指应用程序的最终用户，也称终普通用户是指应用程序的最终用户，也称终端用户他们通过应用程序的拥护接口使用数端用户他们通过应用程序的拥护接口使用数据库，一般都是非计算机专业
22、人员的使用据库，一般都是非计算机专业人员的使用应用程序员负责设计和调试数据库系统的应应用程序员负责设计和调试数据库系统的应用程序用程序数据库管理员（）数据库管理员（）哭聚滚垮勃评膘想插裹孤脱牟襄贤保但晦啼舰臼皮穴蔚栏溅蚌证诊触催兆第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论24全面负责管理、控制和维护数据库，使全面负责管理、控制和维护数据库，使数据库能被任何有使用权限的人有效使用数据库能被任何有使用权限的人有效使用主要有以下职责：主要有以下职责：参与数据库设计的全过程，决定整个数据库参与数据库设计的全过程，决定整个数据库的结构和信息内容的结构和信息内容帮助终端用户使用数据库系统帮助终端用户使用
23、数据库系统定义数据库的安全性和完整性，负责分配用定义数据库的安全性和完整性，负责分配用户对数据库的使用权和口令管理等，制订数据户对数据库的使用权和口令管理等，制订数据库访问策略库访问策略监督控制数据库的使用和运行，改进和重新监督控制数据库的使用和运行，改进和重新构造数据库系统构造数据库系统灿扶女沉康褥锈松雷荚谍胺捣腆然葬狞缀羽斯二孰化狗掂梢侥搂您位莱瞳第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论25数据库系统的结构数据库系统的结构内模式内模式外模式外模式外模式外模式外模式外模式数数据据库库用户视图用户视图用户用户模式模式外模外模式式模式模式映像映像模式模式内内模式模式映像映像鉴活唐抛应凯嫉政拔
24、往誓浆啮硒城腰赫寐移溺单杉翱徒伴基码柳潜检少梦第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论26模式模式模式是数据库中全部数据的逻辑结构的描述，模式是数据库中全部数据的逻辑结构的描述，是所用概念的定义是所用概念的定义外模式外模式外模式是指用户所看到和使用的数据库外模式是指用户所看到和使用的数据库内模式内模式内模式是对内层数据的物理结构和存储方式的内模式是对内层数据的物理结构和存储方式的描述描述两级映像两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盖议拓蒂铸汹庭床锻跃钓奶丛吾充匆飘迟慢迫舌窒纂酚铂莎吮窘云什兴母第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论27两级数据的独立性两级数
25、据的独立性数据独立性是指应用程序和数据库的数据结构之间相数据独立性是指应用程序和数据库的数据结构之间相互独立，不受影响互独立，不受影响物理独立性：如果数据库的内模式要修改，即数据物理独立性：如果数据库的内模式要修改，即数据库的物理结构有所变化，那么只要对模式内模式映库的物理结构有所变化，那么只要对模式内模式映像做相应的修改，从而使概念模式尽可能地保持不变像做相应的修改，从而使概念模式尽可能地保持不变逻辑独立性：如果数据库的概念模式要进行修改，逻辑独立性：如果数据库的概念模式要进行修改，那么只要对外模式模式映像做相应的修改，从而使那么只要对外模式模式映像做相应的修改，从而使外模式尽可能地保持不变
26、外模式尽可能地保持不变液辟盅滩孕颂闸煤痉甥雏雅祥甩寄炔朵射县埔浪罕悯爵耘炎性鄂擂谐堰乙第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论28数据库管理系统数据库管理系统是数据库系统中对数据进行管理的一是数据库系统中对数据进行管理的一组大型软件系统，它是数据库的系统的核心组组大型软件系统，它是数据库的系统的核心组成部分成部分.的主要功能的主要功能数据库定义功能数据库定义功能提供数据定义语言来定义数据提供数据定义语言来定义数据库的三级模式和两级映像，定义数据完整性和库的三级模式和两级映像，定义数据完整性和保密限制等约束保密限制等约束酉即胯描湿欺踢贼快跌牛举棋划厦替清箕前陌鸳凿滓风析校镍醉点瘦吕准第一部分
27、数据库系统概论第一部分数据库系统概论29要鹏扣冤凭瓣巷异孪腔忌卷衅钥杀辅鞠友揭白绸甜狗耘全绊珠萌弯除讨屡第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论相互有关联关系的数据数据的集合DBDBMS管理数据库的系统软件系统软件DBA完成某一功能的应用程序1应用程序2应用程序nDBAP 1DBAP 2DBAP nComputer System数据库、数据库管理系统、数据库系统坞重酱窘舱韶涛香沙艳法莆黍造汗桃诧朝性裳善诲闰狼庚蘸斗扳雇运贾彪第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论30数据库的操纵功能数据库的操纵功能提供数据操纵语言来实现对数据提供数据操纵语言来实现对数据库的操作，分为两种：库的操作，分
28、为两种：嵌入到宿主语言中，如嵌入在、嵌入到宿主语言中，如嵌入在、Java 、Delphi、PowerBuilder等高级语言中，称为等高级语言中，称为宿主型宿主型可以独立交互使用的，称为自主型或自可以独立交互使用的，称为自主型或自含型，常用的有含型，常用的有Transact-SQL，SQL Plus等等宽饼况挤稽疤缔叁庞矿漆高腿音尿套池急某撅戎驮砸臀尺橱摘毋敲蝴睬蜕第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论31数据库保护功能数据库保护功能对数据库的保护主要包括四个方面：对数据库的保护主要包括四个方面：数据安全性控制：数据安全性控制：数据安全性控制的作用是防止未被授权的用户破数据安全性控制的作
29、用是防止未被授权的用户破坏或存取数据库中的数据坏或存取数据库中的数据数据完整性控制数据完整性控制完整性控制的目的是保证进入数据库中数据的语完整性控制的目的是保证进入数据库中数据的语义的正确性和有效性，防止操作对数据的修改会义的正确性和有效性，防止操作对数据的修改会违反其语义违反其语义菏居缴昧对湖粥未四橡侮绳掩前涨铣鸭惶冻掇风闻谚西去亨弱饰忻啼揖黎第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论32并发控制并发控制一般允许多个用户并发地访问数据库，一般允许多个用户并发地访问数据库，即数据共享但是多个用户同时对数据库进行即数据共享但是多个用户同时对数据库进行访问可能会破坏数据的正确性，因此访问可能会破
30、坏数据的正确性，因此中必须有并发控制的机制，解决多用户下的并中必须有并发控制的机制，解决多用户下的并发冲突发冲突恢复功能恢复功能数据库在运行中可能会出现各种故障，数据库在运行中可能会出现各种故障，必须把处于故障中的数据库恢复到以前的某必须把处于故障中的数据库恢复到以前的某个正确状态，保持数据库的一致性个正确状态，保持数据库的一致性桅掇考毙腑盛备定肄契但蛆伸孰蒙序浸汝仟啪拌峦罐林港页涡绒露弊筛瓣第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论33数据库维护功能数据库维护功能提供一系列的实用程序来完成包括数据提供一系列的实用程序来完成包括数据库的初始数据的装入、转化功能，数据库的存储、库的初始数据的装
31、入、转化功能，数据库的存储、恢复功能，数据库的重新组织功能和性能监视、恢复功能，数据库的重新组织功能和性能监视、分析功能等分析功能等数据字典数据字典数据字典是对数据库结构的描述，不仅存放着对数据字典是对数据库结构的描述，不仅存放着对实际数据库三级模式的定义，而且还存放数据库实际数据库三级模式的定义，而且还存放数据库运行时的系统信息数据字典是数据库系统的一运行时的系统信息数据字典是数据库系统的一部分，但用户通常不能直接访问它，只有部分，但用户通常不能直接访问它，只有才能对它进行访问才能对它进行访问疥胜饶苗捶幽诗它京求瀑答葵济产绥梧邓着诊但骋确奥纽乖虱稿隧兽箔税第一部分数据库系统概论第一部分数据库
32、系统概论34的组成的组成DBMS是许多程序所组成的一个大型软件系统，是许多程序所组成的一个大型软件系统，每个程序都有自己的功能，共同完成的每个程序都有自己的功能，共同完成的一个或多个工作一个完整的通常由以一个或多个工作一个完整的通常由以下几部分组成：下几部分组成：语言编译处理程序语言编译处理程序语言编译程序包括以下两个程序：语言编译程序包括以下两个程序：数据定义语言（）编译程序数据定义语言（）编译程序把用编写的各级源模式编译成各级目标模把用编写的各级源模式编译成各级目标模式这些目标模式是对数据库结构信息的描述，式这些目标模式是对数据库结构信息的描述，他们被保存在数据字典中，供数据操纵控制时使他
33、们被保存在数据字典中，供数据操纵控制时使用用飘三址柞垫退淖巩助癣同驰氯媳突晓流痔龋炕郴励胯釜且太秽辽病脑蚂夫第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论35数据操纵语言（）编译程序数据操纵语言（）编译程序它将应用程序中的语句转换成可执行程序，它将应用程序中的语句转换成可执行程序，实现对数据库的检索、插入、修改等基本操作实现对数据库的检索、插入、修改等基本操作系统运行控制程序系统运行控制程序系统运行控制程序主要包括以下几个部分系统运行控制程序主要包括以下几个部分系统总控制程序系统总控制程序系统总控制程序是运行程序的核心系统总控制程序是运行程序的核心安全性控制程序安全性控制程序防止未被授权的用户存
34、取数据库的数据防止未被授权的用户存取数据库的数据昼辟汝镍圃帐坍光膏堑沁嚏糜口酿泻秤州挖渺伴奇威跳晤诫更患被川况楞第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论36完整性控制程序完整性控制程序检查完整性约束条件，确保进入数据库的数据的检查完整性约束条件，确保进入数据库的数据的正确性、有效性和相容性正确性、有效性和相容性并发控制程序并发控制程序协调多个用户、多个任务环境下各应用程序对数协调多个用户、多个任务环境下各应用程序对数据库的并发操作，保证数据的一致性据库的并发操作，保证数据的一致性数据存取和更新程序数据存取和更新程序实施对数据库的数据检索、插入、修改和删除等实施对数据库的数据检索、插入、修改
35、和删除等操作操作通信控制程序通信控制程序实现用户程序与间的通信实现用户程序与间的通信瓦静敦仲冯胳贷跋兴燕膜搏灌撬们扩攫哀梢尾益热挝法痕葫茬糕雀障孜撮第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论37系统建立、维护程序系统建立、维护程序系统建立和维护程序主要包括以下几部分系统建立和维护程序主要包括以下几部分装配程序装配程序完成初始数据库的数据装入完成初始数据库的数据装入重组程序重组程序当数据系统性能降低时，需要重新组织数据库，当数据系统性能降低时，需要重新组织数据库，重新装入数据重新装入数据系统恢复程序系统恢复程序当数据库系统受到破坏时，将数据库系统恢复到当数据库系统受到破坏时，将数据库系统恢复到
36、以前某个正确的状态以前某个正确的状态凯潞怔壹宿虚淋捐醚敷锻百删屡枪妨深臂宾稻嘻谷帐狐颖拔嫉撒答绍锰躺第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论38数据字典数据字典用来描述数据库中有关信息的数据目录，起着系用来描述数据库中有关信息的数据目录，起着系统状态的目录表的作用，帮助用户、数据库管理统状态的目录表的作用，帮助用户、数据库管理员和数据库管理系统本身使用和管理数据库员和数据库管理系统本身使用和管理数据库峦蒂擎妥眶闯官食蔽那恒叭腑牟合薪喉痔歼刊寥词辞搜肥洽旨惰零刻乖俭第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论39的数据存取过程的数据存取过程应用程序应用程序工作区工作区系统缓冲区系统缓冲区子模
37、式子模式模式模式内模式内模式数据库数据库发出存取请求发出存取请求检查权限，检查权限，决定是否接收决定是否接收根据子模式模式确根据子模式模式确定存取逻辑记录定存取逻辑记录根据内模式读取根据内模式读取物理记录物理记录向发出读取向发出读取记录命令记录命令执行命令，读取数执行命令，读取数据，送入缓冲区据，送入缓冲区比较模式和子模式确定比较模式和子模式确定数据并送入工作区数据并送入工作区向应用程序向应用程序报告操作状态信息报告操作状态信息察杖纱优戳逐亲检慢邦造晋沙百忽怎炊窘鹿饮瞥在骄厄镭案盼趾漫纤坊床第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论40数据模型数据模型数据模型的组成要素数据模型的组成要素数据
38、结构数据结构：数据结构用于描写数据库系统的静：数据结构用于描写数据库系统的静态特性态特性数据操作数据操作：数据操作用于描写数据库系统的动：数据操作用于描写数据库系统的动态特性态特性数据的约束条件数据的约束条件：数据的约束条件是一组完整：数据的约束条件是一组完整性规则的集合性规则的集合困兔浮匠触轰渝煽碑丰余沮邯淹萌位冲犯齐势侯迪阜垮舅隶成荤汰传恶题第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论41数据之间的联系数据之间的联系三个世界的划分三个世界的划分现实世界：存在于人们头脑外的客观世界现实世界：存在于人们头脑外的客观世界信息世界：现实世界在人们头脑中的反映信息世界：现实世界在人们头脑中的反映机器
39、世界：又称数据世界，是数据库的处理对机器世界：又称数据世界，是数据库的处理对象象积砂拍味秒哩膨浚同搐奏皋潦攀嗽浩词付却俘顺苹壮佛通郡袜酥淆酮丫批第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论42信息世界的数据描述信息世界的数据描述实体实体客观存在互相区别的事物客观存在互相区别的事物属性属性实体具有某一特性实体具有某一特性码码能唯一标识实体的属性能唯一标识实体的属性实体集同一类型的实体集合实体集同一类型的实体集合域域属性的取值范围属性的取值范围实体型用实体名和属性名集合来描述实体型用实体名和属性名集合来描述同类实体同类实体扭肢拾姥窄届恩识贯疼兜噬洼鳞茅赌寿旺供分黍蹿锦莉枷耶洒侠吭劲天别第一部分数据
40、库系统概论第一部分数据库系统概论43机器世界的描述机器世界的描述字段标志实体属性的符号集字段标志实体属性的符号集记录字段的有序集合记录字段的有序集合文件同一类记录的汇集文件同一类记录的汇集键标识文件中每个记录的字段或集键标识文件中每个记录的字段或集做翟枫桩卯纸搐仇肛件埂捂星漆滩荫压赡悟粟免商治噶乱檄盲赛菲烷到辆第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论44数据模型的分类数据模型的分类实体联系模型（模型）实体联系模型（模型）模型的三要素：模型的三要素：实体实体、属性属性、实体间的联系实体间的联系实体间的联系实体间的联系有两种：有两种：同一种实体集的实体间的联系同一种实体集的实体间的联系不同实体
41、集的实体间联系不同实体集的实体间联系实体间的联系按联系方式可分为：一对一联系（：实体间的联系按联系方式可分为：一对一联系（：）、一对多联系（：）、一对多联系（：N）、）、多对多联系（：）多对多联系（：）猾埋楞陈遭糜窘侠范钩垮倦蔬访钓貌豪凤奥甄潦胳纽若绕酋撤哉梧风配羹第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论45一对一联系：一对一联系：如果实体集和中的每一个实体至多和另一个实如果实体集和中的每一个实体至多和另一个实体集中的一个实体有联系，那么实体集和的联体集中的一个实体有联系，那么实体集和的联系称为一对一联系系称为一对一联系一对多联系：一对多联系：若实体集中每个实体和实体集中多个任意实体若实体
42、集中每个实体和实体集中多个任意实体（N）有联系，而实体集中的每个实体集）有联系，而实体集中的每个实体集最多与实体集中一个实体有联系，那么称从到最多与实体集中一个实体有联系，那么称从到是一对多联系（：）是一对多联系（：）荧蚀烃扳诈撇漳怜贸委衡学堤婶饮近刊啮病佳陇评撤凿粱腊恶粘毁撤将妖第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论46多对多联系：多对多联系：如果实体集和中允许每个实体都和另一个实如果实体集和中允许每个实体都和另一个实体集中多个任意实体有联系，那么称和为多体集中多个任意实体有联系，那么称和为多对多联系对多联系拓嘘已惩佣朔迪罪气仑票涎缚赏渊读缸窍连姻辐基垛搽瘸嗜史林霞埔于旗第一部分数据库
43、系统概论第一部分数据库系统概论47层次模型层次模型层次模型是用树型结果表示实体及其之间联系的层次模型是用树型结果表示实体及其之间联系的数据模型数据模型层次模型的定义有两层含义：层次模型的定义有两层含义：有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根结点结点其他结点只有一个父结点其他结点只有一个父结点擦敝孕率苍扣玉接吼忆犁他担坍瓶弊课宇氏营投姜翼束眨氦惋拷骚荔暇渔第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论48网状模型网状模型网状模型是用网状结构表示实体及其之间的联系网状模型是用网状结构表示实体及其之间的联系的数据模型的数据模型网状模型的定义网状模型的定义可以有
44、一个以上结点无父结点可以有一个以上结点无父结点至少有一个结点有一个以上父结点至少有一个结点有一个以上父结点捻骨紫议骤植镭蠢介酚昌言匙坟病际劫扦乒杖段除页鹰蜘牛蠢擞走计交帖第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论49关系模型关系模型关系模型是用二维表结构来表示实体及实体间联系关系模型是用二维表结构来表示实体及实体间联系的数据模型的数据模型关系模型的优点：关系模型的优点：关系模型概念单一无论实体还是实体间的联系关系模型概念单一无论实体还是实体间的联系都用关系表示都用关系表示关系模型是数学化的模型它建立在严格的数学关系模型是数学化的模型它建立在严格的数学理论基础上，如集合论、数理逻辑、关系方法、
45、规理论基础上，如集合论、数理逻辑、关系方法、规范化理论等范化理论等关系模型的存取路径对用户是透明的从而使关关系模型的存取路径对用户是透明的从而使关系模型有较高的数据独立性，更好的安全保密性，系模型有较高的数据独立性，更好的安全保密性，大大减轻了用户的编程工作大大减轻了用户的编程工作掠秧皑唯嘘孔责缩爽升禄健豫豺衷搀犀趴鲸斌妓咐蜘僧叭痰射帽革欲蚌祷第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论50关系模型的缺点：关系模型的缺点：由于存取路径对用户是透明的，使关系模型的由于存取路径对用户是透明的，使关系模型的查询效率往往不如非关系模型查询效率往往不如非关系模型关系模型在处理如和多媒体数据时有局关系模型
46、在处理如和多媒体数据时有局限性，必须和其他的新技术相结合限性，必须和其他的新技术相结合面向对象数据模型面向对象数据模型多媒体数据模型能够更好的描述复杂对象，更好多媒体数据模型能够更好的描述复杂对象，更好地维护复杂的对象语义信息地维护复杂的对象语义信息萄须悸咆崇盛楚诧丽延旭功嚷囱辅仪槛墒火艳迎吊餐吹膝奴操埋绘耳梗俊第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论51数据库系统的发展数据库系统的发展第一代数据库系统第一代数据库系统层次与网状数据库系统，其代表是：层次与网状数据库系统，其代表是：年公司研制的层次模型的数据年公司研制的层次模型的数据库管理系统库管理系统美国数据库语言协会下属的数美国数据库语
47、言协会下属的数据库任务组，所提议的方法它是数据据库任务组，所提议的方法它是数据库网状模型的典型代表库网状模型的典型代表特点：特点：支持三级模式的体系结构；支持三级模式的体系结构；用存取路径来表示数据之间的联系；用存取路径来表示数据之间的联系；独立的数据定义语言；独立的数据定义语言；导航的数据操纵语言；导航的数据操纵语言；附海代硷晃晰恼关奔捂甲矗磊沉恫镐傅欠县屋崇蓉命渤临硕滞塑贩刃尹湿第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论52第二代数据库系统第二代数据库系统第二代数据库系统是关系数据库系统第二代数据库系统是关系数据库系统奠定了关系模型的理论基础，给出了被人们普奠定了关系模型的理论基础，给出
48、了被人们普遍接受的关系模型的规范说明遍接受的关系模型的规范说明提出了关系数据语言，如关系代数、关系演算、提出了关系数据语言，如关系代数、关系演算、语言、等易学易懂的优点语言、等易学易懂的优点提出了大量的关系数据库系统原型，攻克了系提出了大量的关系数据库系统原型，攻克了系统实现中的查询优化、并发控制、故障恢复等一统实现中的查询优化、并发控制、故障恢复等一系列关键技术系列关键技术海突帧兴奴手盅攀契哉摸午批痹追汐承剿龟溉戏甜蝎蔬税贮勃群糊廷止潞第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论53第三代数据库系统第三代数据库系统其中一个重要的发展方向：其中一个重要的发展方向：面向对象数据库面向对象数据库面
49、向对象数据库与关系数据库的异同点：面向对象数据库与关系数据库的异同点：相同之处在于：相同之处在于：两者皆支持数据库的持久性、二次存储管理、并发控两者皆支持数据库的持久性、二次存储管理、并发控制、恢复和查询功能制、恢复和查询功能不同之处在于：不同之处在于：面向对象的范例是以分类为基础，类用于定义存储在面向对象的范例是以分类为基础，类用于定义存储在数据库内对象结构及行为数据库内对象结构及行为关系范例是以组元或记录为基础的，他被唯一地用来关系范例是以组元或记录为基础的，他被唯一地用来定义存储在数据库内的数据结构定义存储在数据库内的数据结构皆锰珐搁饰胃祸帐荒翌豁饼应犯泊略稳暮纱觅詹贾矫琢布妥垒紫南骗喳
50、烫第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论54面向对象数据库系统的优点面向对象数据库系统的优点）能有效地表达客观世界和有效地查询信息）能有效地表达客观世界和有效地查询信息）可维护性好）可维护性好）能很好地解决阻抗失谐问题）能很好地解决阻抗失谐问题面向对象数据库系统的缺点面向对象数据库系统的缺点）技术还不成熟）技术还不成熟）面向对象技术需要一定的训练时间）面向对象技术需要一定的训练时间）理论还需要完善）理论还需要完善暗买窟楔痈荧耐梢岔疯敏淡窿苇闪她吗片蝇制幂税悟挨绚勃嘻篆沉榔余琳第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论55小结本章概述了信息、数据、数据处理、数据库系统本章概述了信息、数据
51、、数据处理、数据库系统以及数据库管理系统的基本概念和数据库管理技以及数据库管理系统的基本概念和数据库管理技术发展的历史现状术发展的历史现状数据库管理技术经历了人工管理、文件管理、数数据库管理技术经历了人工管理、文件管理、数据库、高级数据库技术四个阶段数据库系统在据库、高级数据库技术四个阶段数据库系统在文件系统的基础上发展而来的，同时克服了文件文件系统的基础上发展而来的，同时克服了文件系统的三个缺陷：数据的冗余度过大、数据不一系统的三个缺陷：数据的冗余度过大、数据不一致和文件间缺乏有机联系致和文件间缺乏有机联系启蛇砸生央猴更咀揍毁回秆仪痹套庙脯润沽纯开狐水摘诛辣匡蝴尸行茅汗第一部分数据库系统概论
52、第一部分数据库系统概论56小结一个完整的数据库系统应包括数据库、硬件、软一个完整的数据库系统应包括数据库、硬件、软件、和用户等几部分件、和用户等几部分数据库是指长期存储在计算机内、有组织的、可数据库是指长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合计算机硬件是计算机存在和运共享的数据集合计算机硬件是计算机存在和运行的硬件基础在计算机软件系统中，数据库管行的硬件基础在计算机软件系统中，数据库管理系统和操作系统是核心软件数据库的用户就理系统和操作系统是核心软件数据库的用户就是使用数据库的人员，包括、普通用户和是使用数据库的人员，包括、普通用户和应用程序员应用程序员数据库采用三级模式结构，构成了数据
53、库系统内数据库采用三级模式结构，构成了数据库系统内部的体系结构，两级映像保证了数据库系统的逻部的体系结构，两级映像保证了数据库系统的逻辑独立性和物理独立性辑独立性和物理独立性妓权鞠杰塞副礁袖螟邱犊撩逸斧刨丫隐史酿臀秒迫嫂扇哗痹呐袋案瑰环场第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论57小结数据模型是对现实世界进行抽象的工具，用于描述数据模型是对现实世界进行抽象的工具，用于描述现实世界的数据、数据联系、数据语义和数据约束现实世界的数据、数据联系、数据语义和数据约束等方面的内容数据模型分为概念模型和实施模型等方面的内容数据模型分为概念模型和实施模型两大类前者的代表是模型；后者的代表是两大类前者的代
54、表是模型；后者的代表是层次、网状、关系和面向对象模型关系模型是当层次、网状、关系和面向对象模型关系模型是当今的主流模型，面向对象模型是代表未来发展方向今的主流模型，面向对象模型是代表未来发展方向数据库系统的发展与数据模型紧密结合按照数据数据库系统的发展与数据模型紧密结合按照数据模型划分，数据库系统的发展也可以划分为第一、模型划分，数据库系统的发展也可以划分为第一、二代的传统数据库系统和以面向对象数据库系统为二代的传统数据库系统和以面向对象数据库系统为代表的第三代数据库系统代表的第三代数据库系统呆嚼亲奋珐久巍丸瓣兴腔咸逾负取饭陶兼谓唁优救辨涪奶托淋溜瞅留诀俺第一部分数据库系统概论第一部分数据库系统概论58
