【正文】 模型 數(shù)據(jù)模型的組成要素 最常用的數(shù)據(jù)模型 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 91 ? 網(wǎng)狀模型 滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為網(wǎng)狀模型 。 也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型 ? 1970年由美國(guó) IBM公司 San Jose研究室的研究員 ? 本章的重點(diǎn) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 97 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 在 用戶觀點(diǎn) 下 ， 關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表 ， 它由行和列組成 。 ? 屬性 ：用屬性名表示。 ? 關(guān)系模型的存取路徑對(duì)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(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)建立的工作 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 108 關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)（續(xù)） ? 缺點(diǎn) 存取路徑對(duì)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(duì)用戶的 查詢請(qǐng)求進(jìn)行優(yōu)化 增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的難度 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 109 6. 典型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) ? DB2, Oracle, Sybase, Informix, SQL Server ? Fox系列 , Access ? MySql 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 110 1 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述 2 數(shù)據(jù)模型 3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成 5 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究領(lǐng)域 6 小結(jié) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 111 3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的模式結(jié)構(gòu) 從 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 角度看 , 三層模式結(jié)構(gòu) 2. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu) 從 數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶 角度看 ， 集中式 、 分布式 、并行 、 C/S 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 112 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 小結(jié) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 113 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念 ? “型 ” 和 “ 值 ” 的概念 ? 型 （ Type） 對(duì)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(hào) ， 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 ） 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 114 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念（續(xù)） ? 模式（ Schema） ? 數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(kù)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(kù)中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 115 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 小結(jié) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 116 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)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(kù)2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 117 1．模式（ Schema） ? 模式 （ 也稱邏輯模式 ） ? 數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 ? 所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 ， 綜合了所有用戶的需求 ? 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式 ? 模式的地位：是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層 ? 與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān) ? 與具體的應(yīng)用程序 、 開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言無關(guān) ? 模式的定義 ? 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) （ 數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字 、 類型 、 取值范圍等 ） ? 數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 ? 數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性 、 完整性要求 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 118 2. 外模式（ External Schema） ? 外模式 （ 也稱子模式或用戶模式 ） ? 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶 （ 包括應(yīng)用程序員和最終用戶 ） 使用的局部 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖 ， 是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 119 外模式（續(xù)） ? 外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間 ? 模式與外模式的關(guān)系：一對(duì)多 ? 外模式通常是模式的子集 ? 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式 。 ? 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(chǔ)策略進(jìn)行組織 ， 以達(dá)到較好的時(shí)間與空間效率 。 ? 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(huì)過分繁重 ， 成為瓶頸 ， 從而使系統(tǒng)性能下降 。 ? 相同的應(yīng)用程序要重復(fù)安裝在每一臺(tái)客戶機(jī)上 ， 從系統(tǒng)總體來看 ， 大大浪費(fèi)了系統(tǒng)資源 。 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 143 4．客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)服務(wù)器 ， 簡(jiǎn)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) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 144 客戶／服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的種類 ? 集中的服務(wù)器結(jié)構(gòu) 一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 ， 多臺(tái)客戶機(jī) ? 分布的服務(wù)器結(jié)構(gòu) ? 在網(wǎng)絡(luò)中有多臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)的結(jié)合 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 145 客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) ? 客戶端的用戶請(qǐng)求被傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 ， 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(tái)上運(yùn)行 ? 可以使用不同廠商的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開發(fā)工具 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 146 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 。 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 135 3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? ? 從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)角度看 ? ? 從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶角度看 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 136 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)服務(wù)器結(jié)構(gòu) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 137 1. 單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) ? 整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (應(yīng)用程序 、 DBMS、 數(shù)據(jù) )裝在一臺(tái)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) 。 保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性 ， 簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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 。 ? 分量 元組中的一個(gè)屬性值 。 聯(lián)系 ：用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄 （ 類 ） 型之 間的 一對(duì)多的父子聯(lián)系 。 屬性 ：用字段描述 。 ④ 確定實(shí)體類型和聯(lián)系類型的屬性。 ? 實(shí)例 班級(jí)與班長(zhǎng)之間的聯(lián)系： 一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)正班長(zhǎng) 一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 65 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 一對(duì)多聯(lián)系 ? 如果對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 B中有 n個(gè)實(shí)體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對(duì)于實(shí)體集 B中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系 ， 則稱 實(shí)體集 A與實(shí)體集 B有一對(duì)多聯(lián)系 記為 1:n ? 實(shí)例 班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系： 一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生 ， 每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí) 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 66 兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系 (續(xù) ) ? 多對(duì)多聯(lián)系 （ m:n） ? 如果對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 B中有 n個(gè)實(shí)體 （ n≥0） 與之聯(lián)系 ， 反之 ， 對(duì)于實(shí)體集 B中的每一個(gè)實(shí)體 ， 實(shí)體集 A中也有 m個(gè)實(shí)體 （ m≥0）與之聯(lián)系 ， 則稱實(shí)體集 A與實(shí)體 B具有多對(duì)多聯(lián)系 。 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 60 2. 信息世界中的基本概念 (1) 實(shí)體 （ Entity） 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體 。 概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次 。 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 45 DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能 ? 數(shù)據(jù)的安全性 （ Security） 保護(hù) ? 使每個(gè)用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)據(jù) ， 保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)的泄密和破壞 。 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 39 三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) ? 時(shí)期 ? 60年代末以來 ? 產(chǎn)生的背景 ? 應(yīng)用背景 大規(guī)模管理 ? 硬件背景 大容量磁盤 ? 軟件背景 有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ? 處理方式 聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理 ,分布處理 ,批處理 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 40 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (續(xù) ) ? 特點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)的管理者： DBMS ? 數(shù)據(jù)面向的對(duì)象：現(xiàn)實(shí)世界 ? 數(shù)據(jù)的共享程度：共享性高 ? 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性：高度的物理獨(dú)立性和一定的 邏輯獨(dú)立性 ? 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：整體結(jié)構(gòu)化 ? 數(shù)據(jù)控制能力：由 DBMS統(tǒng)一管理和控制 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 41 應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 (數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) ) DBMS 應(yīng)用程序 1 應(yīng)用程序 2 數(shù)據(jù)庫(kù) … 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 42 數(shù)據(jù)的高共享性的好處 ? 降低數(shù)據(jù)的冗余度，節(jié)省存儲(chǔ)空間 ? 避免數(shù)據(jù)間的不一致性 ? 使系統(tǒng)易于擴(kuò)充 2022825 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基礎(chǔ)－ 43 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 物理獨(dú)立性 ? 指用戶的應(yīng)