【正文】 9 女 社會學(xué) 9595006 黃大鵬 20 男 商品學(xué) 9595008 張文斌 18 女 法律學(xué) 95… … … … … …An Introduction to Database Systems 二、數(shù)據(jù)庫 (續(xù) ) ? 人們收集并抽取出一個(gè)應(yīng)用所需要的大量數(shù)據(jù)之后 ， 應(yīng)將其保存起來以供進(jìn)一步加工處理 ，進(jìn)一步抽取有用信息 ? 數(shù)據(jù)庫的定義 ? 數(shù)據(jù)庫 (Database,簡稱 DB)是 長期 儲存在計(jì)算機(jī)內(nèi) 、 有 組織 的 、 可 共享 的 大量 數(shù)據(jù)集合 An Introduction to Database Systems 二、數(shù)據(jù)庫 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)庫的特征 ? 數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織 、 描述和儲存 ? 可為各種用戶共享 ? 冗余度較小 ? 數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高 ? 易擴(kuò)展 An Introduction to Database Systems 三、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ? 什么是 DBMS ? 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （ Database Management System，簡稱 DBMS） ： 位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件 。 ? 數(shù)據(jù)只能是定長的。 ? 數(shù)據(jù)的最小存取單位是記錄。 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了 ， 用戶程序也可以不變 。 ? 數(shù)據(jù)的最小存取單位是 數(shù)據(jù)項(xiàng) 。 ? 數(shù)據(jù)庫恢復(fù) （ Recovery） ? 將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài) 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 客觀對象的抽象過程 兩步抽象 ? 現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對象抽象為概念模型； ? 把概念模型轉(zhuǎn)換為某一 DBMS支持的數(shù)據(jù)模型 。 ? 完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容 。 An Introduction to Database Systems 概念模型 1. 概念模型 2. 信息世界中的基本概念 3. 概念模型的表示方法 An Introduction to Database Systems 1. 概念模型 ? 概念模型的用途 ? 概念模型用于信息世界的建模 ? 是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次 ? 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具 ? 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言 ? 對概念模型的基本要求 ? 較強(qiáng)的語義表達(dá)能力 ， 能夠方便 、 直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識 ? 簡單 、 清晰 、 易于用戶理解 。 一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫 。 記為 1:1。 學(xué)生 教師 An Introduction to Database Systems ER圖 (續(xù) ) ? 屬性 ? 用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來 學(xué)生 學(xué)號 年齡 性別 姓名 An Introduction to Database Systems ER圖 (續(xù) ) ? 聯(lián)系 ? 聯(lián)系本身 ： 用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（ 1: 1:n或 m:n） ? 聯(lián)系的屬性 ： 聯(lián)系本身也是一種實(shí)體型，也可以有屬性。 屬性 ：用字段描述 。 An Introduction to Database Systems 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Ｒ 1 Ｒ 2 R3 L1 L2 R1 R2 L3 L1 L2 R3 L4 R4 R5 An Introduction to Database Systems 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (續(xù)） ? 表示方法 （ 與層次數(shù)據(jù)模型相同 ） 實(shí)體型 ：用記錄類型描述 。 聯(lián)系 ：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄 （ 類 ） 型之 間的 一對多的父子聯(lián)系 。 ? 元組 （ Tuple） 表中的一行即為一個(gè)元組 。 ? 分量 元組中的一個(gè)屬性值 。 ? 一對多聯(lián)系 ：隱含在實(shí)體對應(yīng)的關(guān)系中。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單 、 清晰 ， 用戶易懂易用 ? 實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示 。 An Introduction to Database Systems 外模式（續(xù)） ? 外模式的用途 保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個(gè)有力措施 。 保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性 ， 簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 。當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生較大變化 ， 相應(yīng)外模式不能滿足其視圖要求時(shí) ， 該外模式就得做相應(yīng)改動(dòng) An Introduction to Database Systems 小結(jié)（續(xù)） ? 應(yīng)用程序 ? 在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的 ， 它依賴于特定的外模式 ， 與數(shù)據(jù)庫的模式和存儲結(jié)構(gòu)獨(dú)立 。 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? ? 從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看 ? ? 從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu) ? 單用戶結(jié)構(gòu) ? 主從式結(jié)構(gòu) ? 分布式結(jié)構(gòu) ? 客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu) ? 瀏覽器 /應(yīng)用服務(wù)器 /數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu) An Introduction to Database Systems 1. 單用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (應(yīng)用程序 、 DBMS、 數(shù)據(jù) )裝在一臺計(jì)算機(jī)上 ， 為一個(gè)用戶獨(dú)占 ，不同機(jī)器之間不能共享數(shù)據(jù) 。 An Introduction to Database Systems 3. 分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在 邏輯上是一個(gè)整體 ，但 物理地分布 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上 。 An Introduction to Database Systems 4．客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 把 DBMS功能和應(yīng)用分開 ? 網(wǎng)絡(luò)中某個(gè) （ 些 ） 結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行 DBMS功能 ， 稱為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ， 簡稱服務(wù)器 ? 其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝 DBMS的外圍應(yīng)用開發(fā)工具 ， 用戶的應(yīng)用系統(tǒng) ， 稱為客戶機(jī) An Introduction to Database Systems 客戶／服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的種類 ? 集中的服務(wù)器結(jié)構(gòu) 一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ， 多臺客戶機(jī) ? 分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu) ? 在網(wǎng)絡(luò)中有多臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ? 分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu)是客戶／服務(wù)器與 分布式數(shù)據(jù)庫的結(jié)合 An Introduction to Database Systems 客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) ? 客戶端的用戶請求被傳送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ， 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行處理后 ， 只將結(jié)果返回給用戶 ， 從而顯著減少了數(shù)據(jù)傳輸量 ? 數(shù)據(jù)庫更加開放 ? 客戶與服務(wù)器一般都能在多種不同的硬件和軟件平臺上運(yùn)行 ? 可以使用不同廠商的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具 An Introduction to Database Systems 客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) “胖客戶 ” 問題： ? 系統(tǒng)安裝復(fù)雜 ， 工作量大 。 An Introduction to Database Systems 瀏覽器 /應(yīng)用服務(wù)器 /數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu) ? 客戶端： 瀏覽器軟件 、 用戶界面 瀏覽器的界面統(tǒng)一 ， 廣大用戶容易掌握 大大減少了培訓(xùn)時(shí)間與費(fèi)用 。 ? 相同的應(yīng)用程序要重復(fù)安裝在每一臺客戶機(jī)上 ， 從系統(tǒng)總體來看 ， 大大浪費(fèi)了系統(tǒng)資源 。 ? 缺點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)的分布存放給數(shù)據(jù)的處理 、 管理與維護(hù)帶來困難 。 ? 缺點(diǎn) ? 當(dāng)終端用戶數(shù)目增加到一定程度后 ， 主機(jī)的任務(wù)會過分繁重 ， 成為瓶頸 ， 從而使系統(tǒng)性能下降 。 An Introduction to Database Systems 小結(jié)（續(xù)） ? 二級映象 ? 保證了數(shù)據(jù)庫外模式的穩(wěn)定性 ， 從而從底層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性 ， 除非應(yīng)用需求本身發(fā)生變化 ， 否則應(yīng)用程序一般不需要修改 。 ? 它將全局邏輯結(jié)構(gòu)中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系按照一定的物理存儲策略進(jìn)行組織 ， 以達(dá)到較好的時(shí)間與空間效率 。 An Introduction to Database Systems 2．模式／內(nèi)模式映象 ? 模式／內(nèi)模式映象定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系 。 ? 關(guān)系模型的存取路徑對用戶透明 ? 具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ， 更好的安全保密性 ? 簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作 An Introduction to Database Systems 關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)） ? 缺點(diǎn) 存取路徑對用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 為提高性能 ， 必須對用戶的 查詢請求進(jìn)行優(yōu)化 增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度 An Introduction to Database Systems 6. 典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? ORACLE ? SYBASE ? INFORMIX ? DB/2 ? COBASE ? PBASE ? EasyBase ? DM/2 ? OpenBase An Introduction to Database Systems 第一章 緒論 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域 小結(jié) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 從 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 角度看 從 數(shù)據(jù)庫最終用戶 角度看 An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 小結(jié) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念 ? “型 ” 和 “ 值 ” 的概念 ? 型 （ Type） 對某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明 ? 值 （ Value） 是型的一個(gè)具體賦值 例如：學(xué)生記錄 記錄型： （ 學(xué)號 ， 姓名 ， 性別 ， 系別 ， 年齡 ， 籍貫 ） 該記錄型的一個(gè)記錄值： （ 900201， 李明 ， 男 ， 計(jì)算機(jī) ， 22， 江蘇 ） An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念（續(xù)） ? 模式（ Schema） ? 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 ? 是型的描述 ? 反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系 ? 模式是相對穩(wěn)定的 ? 模式的一個(gè)實(shí)例（ Instance） ? 模式的一個(gè)具體值 ? 反映數(shù)據(jù)庫某一時(shí)刻的狀態(tài) ? 同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例 ? 實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 小結(jié) An Introduction to Database Systems 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu) 應(yīng)用 A 應(yīng)用 B 應(yīng)用 C 應(yīng)用 D 應(yīng)用 E 外模式 1 外模式 2 外模式 3 外模式 / 模式映象 模式 模式 / 內(nèi)模式映象 內(nèi)模式 數(shù)據(jù)庫An Introduction to Database Systems 1．模式（ Schema） ? 模式 （ 也稱邏輯