【正文】 錄 上一頁 下一頁 退 出 11 在文件管理階段 ， 應用程序與數(shù)據(jù)之間的關系如圖12所示 。數(shù)據(jù)庫也是以文件方式存儲數(shù)據(jù)的，但它是數(shù)據(jù)的一種高級組織形式。 （ 1） 1969年 IBM公司研制 、 開發(fā)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)商品化軟件 IMS（ Information Management System） ， IMS的數(shù)據(jù)模型是層次結構的 。 （ 3） 1970年 IBM公司 San Jose研究實驗室的研究員 E﹒ F﹒ Codd發(fā)表了著名的 “ 大型共享系統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫的關系模型 ” 論文 ， 為關系數(shù)據(jù)庫技術奠定了理論基礎 。 數(shù)據(jù)庫技術成為實現(xiàn)和優(yōu)化信息系統(tǒng)的基本技術 。隨著數(shù)據(jù)庫應用領域的不斷擴大和信息量的急劇增長，占主導地位的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已不能滿足新的應用領域的需求，如 CAD（計算機輔助設計） /CAM（計算機輔助制造）、 CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）、 CASE（計算機輔助軟件工程）、 OA（辦公自動化）、 GIS（地理信息系統(tǒng)）、 MIS（管理信息系統(tǒng)）、KBS（知識庫系統(tǒng)）等，都需要數(shù)據(jù)庫新技術的支持。 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是地理上分布在計算機網(wǎng)絡不同結點 ， 邏輯上屬于同一系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ， 能支持全局應用 ， 同時存取兩個或兩個以上結點的數(shù)據(jù) 。 分布在不同結點的數(shù)據(jù) ， 邏輯上屬于同一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ， 數(shù)據(jù)間存在相互關聯(lián) ， 區(qū)別于由計算機網(wǎng)絡連接的多個獨立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 。它從關系模型中脫離出來，強調(diào)在數(shù)據(jù)庫框架中發(fā)展類型、數(shù)據(jù)抽象、繼承和持久性；它的基本設計思想是，一方面把面向對象語言向數(shù)據(jù)庫方向擴展，使應用程序能夠存取并處理對象，另一方面擴展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使其具有面向對象的特征，提供一種綜合的語義數(shù)據(jù)建模概念集，以便對現(xiàn)實世界中復雜應用的實體和聯(lián)系建模。 （ 1） 數(shù)據(jù)量大 。 （ 3） 時序性 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 21 從實際應用的角度考慮 ， 多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ MDBMS） 應具有如下基本功能： （ 1） 應能夠有效地表示多種媒體數(shù)據(jù) ， 對不同媒體的數(shù)據(jù)如文本 、 圖形 、 圖像 、 聲音等能夠按應用的不同 ，采用不同的表示方法 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 22 4． 數(shù)據(jù)倉庫 信息技術的高速發(fā)展 ， 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫在急劇增長 ，數(shù)據(jù)庫應用的規(guī)模 、 范圍和深度不斷擴大 ， 一般的事務處理已不能滿足應用的需要 ， 企業(yè)界需要在大量信息數(shù)據(jù)基礎上的決策支持 （ Decision Support， DS） ， 數(shù)據(jù)倉庫 （ Data Warehousing， DW） 技術的興起滿足了這一需求 。 應用程序 硬件 語言編譯 DBMS OS 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 24 1． 計算機硬件 計算機硬件 （ Hardware） 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)賴以存在的物質(zhì)基礎 ， 是存儲數(shù)據(jù)庫及運行數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS的硬件資源 ，主要包括主機 、 存儲設備 、 I/O通道等 。 DBMS提供對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)一管理和控制的功能 ， 將用戶應用程序與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)相互隔離 。 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)也是以文件的形式存儲在存儲介質(zhì)上的 ， 它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)操作的對象和結果 。 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)由 DBMS進行統(tǒng)一管理和控制 ， 用戶對數(shù)據(jù)庫進行的各種數(shù)據(jù)操作都是通過 DBMS實現(xiàn)的 。數(shù)據(jù)庫管理員（ DataBase Administrator， DBA）負責管理、監(jiān)督、維護數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行；應用程序員（ Application Programmer）負責分析、設計、開發(fā)、維護數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中運行的各類應用程序；終端用戶（ EndUser）是在 DBMS與應用程序支持下，操作使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的普通使用者。用戶級對應外模式，概念級對應模式，物理級對應內(nèi)模式，使不同級別的用戶對數(shù)據(jù)庫形成不同的視圖。 它是由數(shù)據(jù)庫設計者綜合所有用戶的數(shù)據(jù) ， 按照統(tǒng)一的觀點構造的全局邏輯結構 ， 是對數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的總體描述 ， 是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 （ 全局視圖 ） 。 外模式是從模式導出的一個子集 ，包含模式中允許特定用戶使用的那部分數(shù)據(jù) 。 它是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或底層描述 ， 是數(shù)據(jù)庫最低一級的邏輯描述 ， 它描述了數(shù)據(jù)在存儲介質(zhì)上的存儲方式和物理結構 ， 對應著實際存儲在外存儲介質(zhì)上的數(shù)據(jù)庫 。 實際上 ， 對于一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而言 ， 只有物理級數(shù)據(jù)庫是客觀存在的 ， 它是進行數(shù)據(jù)庫操作的基礎 ， 概念級數(shù)據(jù)庫中不過是物理數(shù)據(jù)庫的一種邏輯的 、抽象的描述 （ 即模式 ） ， 用戶級數(shù)據(jù)庫則是用戶與數(shù)據(jù)庫的接口 ， 它是概念級數(shù)據(jù)庫的一個子集 （ 外模式 ） 。 用戶使用 DDL定義數(shù)據(jù)庫的子模式 （ 外模式 ） 、模式和內(nèi)模式 ， 以定義和刻畫數(shù)據(jù)庫的邏輯結構 ， 正確描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 ， DBMS根據(jù)這些數(shù)據(jù)定義 ， 從物理記錄導出全局邏輯記錄 ， 再從全局邏輯記錄導出應用程序所需的數(shù)據(jù)記錄 。 Visual FoxPro 6提供的是自含型語言 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 37 4． 通信功能 DBMS提供數(shù)據(jù)庫與操作系統(tǒng) OS的聯(lián)機處理接口 ， 以及與遠程作業(yè)輸入的接口 。 如目前運行于微機上的許多 DBMS就不具備存取控制功能 ， 對數(shù)據(jù)庫操作的權限管理很弱或者沒有 ， 而在網(wǎng)絡環(huán)境下運行的 DBMS則具有存取控制以及并發(fā)控制功能 。 在非數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中 ， 由于每個應用程序都有自己的數(shù)據(jù)文件 ， 所以數(shù)據(jù)存在著大量的重復 。 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中 ， 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過映像 ， 實現(xiàn)了應用程序對數(shù)據(jù)的邏輯結構與物理存儲結構之間較高的獨立性 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 41 4． 增強了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護 數(shù)據(jù)庫加入了安全保密機制 ， 可以防止對數(shù)據(jù)的非法存取 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 42 現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)描述 現(xiàn)實世界是存在于人腦之外的客觀世界 ， 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)操作處理的對象 。 客觀事物是信息之源 ， 是設計 、 建立數(shù)據(jù)庫的出發(fā)點 ， 也是使用數(shù)據(jù)庫的最后歸宿 。 客觀事物在信息世界中稱為實體 ， 反映事物間聯(lián)系的是實體模型或概念模型 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 44 2． 實體 客觀事物在信息世界中稱為實體 （ Entity） ， 它是現(xiàn)實世界中任何可區(qū)分 、 識別的事物 。； （ 2） 實體型和實體值 實體型就是實體的結構描述 ， 通常是實體名和屬性名的集合 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 45 3． 實體聯(lián)系 建立實體模型的一個主要任務就是要確定實體之間的聯(lián)系 。如班長與班級的聯(lián)系 ， 一個班級只有一個班長 ， 一個班長對應一個班級 。如教師與學生的聯(lián)系，一位教師為多個學生授課，每個學生也有多位任課教師。實體模型只是將現(xiàn)實世界的客觀對象抽象為某種信息結構，這種信息結構并不依賴于具體的計算機系統(tǒng)，而對應于數(shù)據(jù)世界的模型則由數(shù)據(jù)模型描述，數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫中實體之間聯(lián)系的抽象描述即數(shù)據(jù)結構。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)常用的數(shù)據(jù)模型有下列三種： 層次模型 網(wǎng)狀模型 關系模型 。 樹的最高位置只有一個結點 ， 稱為根結點 。 支持層次數(shù)據(jù)模型的 DBMS稱為層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ， 在這種系統(tǒng)中建立的數(shù)據(jù)庫是層次數(shù)據(jù)庫 。 網(wǎng)狀模型的基本特點： （ 1） 一個以上結點無父結點 （ 2）至少有一結點有多于一個的父結點 網(wǎng)狀模型和層次模型在本質(zhì)上是一樣的，從邏輯上看，它們都是用結點表示數(shù)據(jù)，用連線表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，從物理上看，層次模型和網(wǎng)絡模型都是用指針來實現(xiàn)兩個文件之間的聯(lián)系。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 51 3． 關系模型 （ Relational Model） 人們習慣用表格形式表示一組相關的數(shù)據(jù) ， 既簡單又直觀 ， 如表 11就是一張學生基本情況表 。 關系模型是建立在關系代數(shù)基礎上的 ， 因而具有堅實的理論基礎 。例如 ， 表 12考生簡況和表 13考生考試成績就代表兩個關系 ， “ 考生簡況 ” 及 “ 考生考試成績 ” 則為各自的關系名 。 （ 3） 屬性 二維表的每一列在關系中稱為屬性 ， 每個屬性都有一個屬性名 ， 屬性值則是各個元組屬性的取值 。同一屬性只能在相同域中取值。 表 12中 “ 準考證號 ” 及 “ 身份證號 ” 屬性可以作為單關鍵字 ， 因為準考證號和身份證號不允許相同 。 凡在關系中能夠唯一區(qū)分 、 確定不同元組的屬性或屬性組合 ， 稱為候選關鍵字 。 （ 8） 外部關鍵字 關系中某個屬性或屬性組合并非關鍵字 ， 但卻是另一個關系的主關鍵字 ， 稱此屬性或屬性組合為本關系的外部關鍵字 。 如表 12對應的關系 ， 其關系模式可以表示為： 考生簡況 （ 準考證號 ， 身份證號 ， 姓名 ， 性別 ， 出生日期 ， 工作單位 ， 電話號碼 ） 其中， “ 考生簡況 ” 為關系名，括號中各項為該關系所有的屬性名。在這些基本要素中，有一點是關鍵，即屬性不可再分割，也即表中不能套表。 （ 3） 概念簡單 ， 操作方便 關系模型最大的優(yōu)點就是簡單 ， 用戶容易理解和掌握 ， 一個關系就是一張二維表格 ， 用戶只需用簡單的查詢語言就能對數(shù)據(jù)庫進行操作 。 因此 ， 定義了表格就定義了對應的關系 。 選擇 （ Selection） 運算是從關系中查找符合指定條件元組的操作 。 以邏輯表達式指定選擇條件 ， 選擇運算將選取使邏輯表達式為真的所有元組 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 65 例如，表 12按照“性別 = ”女 “ ”的條件進行選擇運算，可得到如下結果。 投影是從二維表格中選取若干列的操作 ， 在表中則是選取若干個字段 。 表 15 投影運算結果 姓名 筆試成績 上機成績 趙 娜 85 92 李 小軍 73 80 張曉云 64 75 劉志學 95 90 孫 亮 67 74 李建國 53 57 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 68 3． 聯(lián)接 （ Join） 聯(lián)接運算是將兩個關系模式的若干屬性拼接成一個新的關系模式的操作 ， 對應的新關系中 ， 包含滿足聯(lián)接條件的所有元組 。 在 Visual FoxPro中 ， 聯(lián)接運算是通過 JOIN命令和 SELECT – SQL 命令來實現(xiàn)的 。 目 錄 上一頁 下一頁 退 出 71 1． 實體完整性 實體完整性是指關系的主關鍵字不能取 “ 空值 ” 。 按實體完整性規(guī)則要求 ， 主屬性不能取空值 ， 如主關鍵字是多個屬性的組合 ， 所有主屬性均不得取空值 。 所謂公共屬性：它是一個關系 R（ 稱為被參照關系或目標關系 ）的主關鍵字 ， 同時又是另一關系 K（ 稱為參照關系 ） 的外部關鍵字 。 如果將教師表作為參照關系 ， 課程表作為被參照關系 ， 以 “ 課程編號 ” 作為兩個關系進行關聯(lián)的屬性 ，則 “ 課程編號 ” 是 “ 課程 ” 關系的主關鍵字 ， 是 “ 教師 ”關系的外部關鍵字 。 用戶定義完整性主要包括如下兩方面： （ 1） 字段有效性約束 。 目前 ，Visual FoxPro DBMS， 本書以中文版 Visual FoxPro ， 系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)庫操作 、 應用的基