【文章內(nèi)容簡介】 部分，系統(tǒng)可以為同一數(shù)據(jù)庫提供多個視圖。 (教師 \學(xué)生 \職員 ) 2021/11/10 32 167。 ?數(shù)據(jù)抽象的三個層次 視圖 1 視圖 2 視圖 3 視圖 n ... 邏輯層 物理層 2021/11/10 33 ?與程序設(shè)計(jì)語言中數(shù)據(jù)類型概念類比 ?用一種類 Pascal語言定義如下記錄類型： ?type course = record course_number: string。 course_name: string。 course_location: string。 course_capacity: string。 end。 ?student： student_number、 student_name； ?teacher：有 teacher_number、 teacher_name和 teacher_age三個字段。 167。 2021/11/10 34 167。 ?與程序設(shè)計(jì)語言中數(shù)據(jù)類型概念類比 ?物理層 ? course、 student和 teacher等記錄 都 被描述為由連續(xù) 的 存儲位置 ， 如字節(jié) ， 組成的存儲塊。 程序設(shè)計(jì) 語言 的 編譯器為編程 人員屏蔽了這一層的細(xì)節(jié)。與此類似，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計(jì)人員屏蔽了許多 底 層的存儲細(xì)節(jié) 。 2021/11/10 35 167。 ?與程序設(shè)計(jì)語言中數(shù)據(jù)類型概念類比 ?邏輯層 ? 正如前面的代碼所示，在程序設(shè)計(jì)語言中，每個這樣的記錄通過類型定義進(jìn)行描述 。程序設(shè)計(jì)人員正是在這個抽象層次上使用某種高級語言進(jìn)行工作。與此類似，數(shù)據(jù)庫管理員和 數(shù)據(jù)庫 程序員也在這個抽象層次上工作。如： create table course ( course_name varchar(30), course_number char(18), course_location varchar(50), course_capacity int ) 2021/11/10 36 167。 ?與程序設(shè)計(jì)語言中數(shù)據(jù)類型概念類比 ?視圖層 ? 計(jì)算機(jī) 用戶 最終 看見的是為其屏蔽了數(shù)據(jù)類型細(xì)節(jié)的一組應(yīng)用程序 (界面 )。與此類似，視圖層上數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 也 定義了數(shù)據(jù)庫的多個視圖，數(shù)據(jù)庫用戶看到的是這些視圖 部分實(shí)際數(shù)據(jù)。除了屏蔽數(shù)據(jù)庫的邏輯層細(xì)節(jié)外，視圖還提供了防止用戶訪問數(shù)據(jù)庫某些部分的安全機(jī)制。例如，能看到 課程 信息的 學(xué)生 用戶 就不能夠訪問 教師 的 個人 信息。 ???? 《 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 》 ， CS001，四教 4402， 180 ???? varchar, 30 2021/11/10 37 167。 ?實(shí)例和模式 ? 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)會隨時(shí)發(fā)生變化，特定時(shí)刻存儲在數(shù)據(jù)庫中的信息集合稱作數(shù)據(jù)庫的一個實(shí)例。而數(shù)據(jù)庫的總體設(shè)計(jì)，即數(shù)據(jù)庫的樣子，稱作數(shù)據(jù)庫模式，數(shù)據(jù)庫模式不會頻繁地發(fā)生變化； ? 前面只定義了 course類型而沒有定義任何變量 ： ? var course1: course。 //定義一個變量 ? 變量 course1對應(yīng)于一塊包含 course類型記錄的存儲區(qū)域。與此類似，數(shù)據(jù)庫模式與程序設(shè)計(jì)語言中的數(shù)據(jù)類型相對應(yīng)； ? 程序設(shè)計(jì)語言中，給定類型的一個變量在特定的時(shí)刻有具體的值。因此，程序設(shè)計(jì)語言中變量的值對應(yīng)于數(shù)據(jù)庫模式的一個實(shí)例。 2021/11/10 38 167。 ?實(shí)例和模式 ? 根據(jù)前面討論的數(shù)據(jù)抽象層次的不同，數(shù)據(jù)庫模式又可分為： ? 物理模式：即數(shù)據(jù)庫在物理層的總體設(shè)計(jì)，又稱內(nèi)模式； ? 邏輯模式：即數(shù)據(jù)庫在邏輯層的總體設(shè)計(jì)，通常簡稱為“模式”； ? 視圖模式：即數(shù)據(jù)庫在視圖層或概念層的總體設(shè)計(jì)，又稱子模式或外模式； ? 通常，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持一個物理模式、一個邏輯模式和多個視圖模式。 (TS Info) 2021/11/10 39 167。 ?數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ?在某個層次上修改數(shù)據(jù)庫的模式定義而不影響位于其上層模式的能力叫做數(shù)據(jù)獨(dú)立性。有兩個層次的數(shù)據(jù)獨(dú)立性： ? 物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：是指修改數(shù)據(jù)庫的物理模式而不必重寫應(yīng)用程序的能力； ? 邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：是指修改數(shù)據(jù)庫的邏輯模式而不必重寫應(yīng)用程序的能力； ?為什么要修改數(shù)據(jù)庫的模式呢？ ? 為了提高性能，偶爾在物理層做一些修改； ? 只要數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，邏輯層就必須要做一些修改，這種修改是經(jīng)常的。 2021/11/10 40 167。 ?數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ?邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性比物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性更難作到，這是因?yàn)閼?yīng)用程序?qū)τ谒鼈兯L問的數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)依賴性很大，應(yīng)用程序與邏輯層靠得更近一些； ?如應(yīng)用程序是基于數(shù)據(jù)庫的視圖層模式開發(fā)的，則邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性就容易做到，只需要修改邏輯層到視圖層的映射關(guān)系； ?數(shù)據(jù)獨(dú)立性的概念同現(xiàn)代程序設(shè)計(jì)語言中的抽象數(shù)據(jù)類型的概念類似，兩者都為用戶屏蔽了數(shù)據(jù)內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 2021/11/10 41 167。 ?概述 ?數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)模型，它是描述數(shù)據(jù) (數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) )、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、數(shù)據(jù)語義即數(shù)據(jù)操作，以及一致性 (完整性 )約束的概念工具的集合。 基于 對象 的邏輯模型 數(shù)據(jù)模型 基于 記錄 的邏輯模型 網(wǎng)狀模型 層次模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ? 實(shí)體聯(lián)系模型 （邏輯層和概念層） 邏輯數(shù)據(jù)模型 物理數(shù)據(jù)模型（物理層） 2021/11/10 42 167。 ?實(shí)體聯(lián)系模型 (ER模型 ) ? 該模型是這樣認(rèn)識現(xiàn)實(shí)世界的：現(xiàn)實(shí)世界是由一組稱作實(shí)體的基本對象以及這些對象間的聯(lián)系構(gòu)成； ? 實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中可區(qū)別于其他對象的一個“事件”或一個“物體”。例如每個學(xué)生是一個實(shí)體，每門課程也是一個實(shí)體。實(shí)體通過相關(guān)的屬性集合來描述。例如，學(xué)生的學(xué)號 student_number和姓名student_name屬性描述了大學(xué)里某個特定的學(xué)生； ? 聯(lián)系是實(shí)體間的相互關(guān)聯(lián)。例如 selecting這個選課聯(lián)系將一個學(xué)生和他 \她所選的課程關(guān)聯(lián)起來； ? 同一類型的所有實(shí)體的集合稱作實(shí)體集，同一類型所有聯(lián)系的集合稱作聯(lián)系集； ? ER模型主要用于在概念層上描述數(shù)據(jù)。 2021/11/10 43 167。 ?實(shí)體聯(lián)系模型 (ER模型 ) ?ER模型還可以表示出數(shù)據(jù)庫必須遵循的特定約束 映射基數(shù)，它表示一個實(shí)體集中的實(shí)體通過某聯(lián)系集能與另一實(shí)體集中的實(shí)體進(jìn)行關(guān)聯(lián)的實(shí)體數(shù)目； ?數(shù)據(jù)庫的總體概念結(jié)構(gòu)可以用 ER圖來表示。 ER圖由以下元素構(gòu)成： ? 矩形：代表實(shí)體集 ? 橢圓：代表屬性 ? 菱形：代表實(shí)體間的聯(lián)系集 ? 線段：將屬性與實(shí)體集相連或?qū)?shí)體集與聯(lián)系集相連 ?圖中的每個成分都標(biāo)上它所代表的實(shí)體集或聯(lián)系集的名稱，具體的 ER圖示例如下。 2021/11/10 44 實(shí)體聯(lián)系模型 (ER模型 ) ER圖示例 167。 2021/11/10 45 167。 ?基于記錄的數(shù)據(jù)模型 ?該類模型主要在邏輯層上描述數(shù)據(jù)，用來定義數(shù)據(jù)庫的全局邏輯結(jié)構(gòu)。而基于對象的數(shù)據(jù)模型主