【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 等，提供數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)功能如數(shù)據(jù)恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫(kù)完整性和安全性控制。 ? 安全性保護(hù)： 規(guī)定用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的權(quán)限防止非法用戶竊取的安全、保密保護(hù)措施。系統(tǒng)可采取多種措施，如鑒定用戶身份、口令、數(shù)據(jù)編密碼等安全性保護(hù)。 ? 完整性管理： 完整性指數(shù)據(jù)的正確性和一致性，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系施加約束條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。如對(duì)字段值類型、取值范圍、精度等約束，對(duì)實(shí)體唯一性約束，對(duì)實(shí)體間聯(lián)系的約束等。 ? 故障恢復(fù)： 數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)造成數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞，如磁盤損壞、病毒、或操作不當(dāng)?shù)扰既灰蛩厥箶?shù)據(jù)丟失，系統(tǒng)能恢復(fù)到破壞前的狀態(tài)稱故障恢復(fù)。 – 在使用故障恢復(fù)功能時(shí)，數(shù)據(jù)備份，事務(wù)管理必不可少。 ? 并發(fā)控制： 在多用戶或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)庫(kù)，多個(gè)用戶操作同一數(shù)據(jù)時(shí)，必須控制不合理的時(shí)差有可能造成數(shù)據(jù)出錯(cuò)現(xiàn)象。 第六章 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù) ? 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的組成 – 存儲(chǔ)管理器： ? 并發(fā)錯(cuò)誤解決方法是控制相關(guān)進(jìn)程互斥地訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，如用加鎖和開鎖控制。用戶程序中使用鎖，就可能存在死鎖問(wèn)題。編寫應(yīng)用程序時(shí)，必須采取預(yù)防死鎖的措施。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能提供數(shù)據(jù)庫(kù)管理員運(yùn)行 DB系統(tǒng)時(shí)使用。如數(shù)據(jù)導(dǎo)入、備份、文件重組、性能監(jiān)控等，確保數(shù)據(jù)庫(kù)保持最佳工作狀態(tài)。 – 用戶界面： 用戶是指使用管理信息系統(tǒng)應(yīng)用程序的聯(lián)機(jī)終端用戶。程序員用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（稱宿主語(yǔ)言），設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序或用戶界面，編寫數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。 ? DBMS 主要由數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言 DDL和數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言 DML組成，是基于記錄模式的語(yǔ)言，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是基于整數(shù)、實(shí)數(shù)、字符、記錄、數(shù)組等數(shù)據(jù)類型的運(yùn)算模式的語(yǔ)言，兩者之間有“縫隙”。 – 例如， SQL語(yǔ)言不能直接使用指針，數(shù)組等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言也沒有 DDL、DML。 ? 有二種處理方式：一是擴(kuò)充宿主語(yǔ)言的編譯程序，使之能處理 SQL語(yǔ)句，如VC++、 VB 等。另一種是自含語(yǔ)言， DBMS 有自己的編譯器，也有程序控制命令，可直接用于編寫數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，如 VFP、 DELPHI 等，使用方便，很受歡迎。 第六章 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù) ? 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù) – 關(guān)系模型的特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是二維表格 ， 簡(jiǎn)單易理解；集合論是其理論基礎(chǔ) — 有嚴(yán)密的關(guān)系運(yùn)算理論和關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論： ? 關(guān)系模型面向集合處理 ， 一次可操作多個(gè)元組 ， 層次 、 網(wǎng)狀模型一次只能操作一個(gè)元組； ? 關(guān)系模型有視圖等工具 ， 應(yīng)用不隨數(shù)據(jù)庫(kù)改變而改變 ， 有數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性； ? RDBMS 只需指出 “ 做什么 ” 不必指出 “ 怎么做 ” ， 層次 、 網(wǎng)狀模型必須在應(yīng)用程序中用指針指出數(shù)據(jù)訪問(wèn)路徑 。 – 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)由元組行和屬性列組成的關(guān)系 ， 或直接稱作二維表或表 ，用以表示實(shí)體集 。 用外鍵實(shí)現(xiàn)實(shí)體集間的聯(lián)系 。 ? 關(guān)系的定義： 關(guān)系是元組的集合 ， 元組是集合中的元素 ， 一個(gè)元組為 K（ K=1）個(gè)屬性的集合 。 關(guān)系有如下限制： – 1） 關(guān)系中每一個(gè)屬性值不可分解 ， 即不允許 “ 表中套表 ” ， 也不允許出現(xiàn)重復(fù)值 。 – 2） 屬性的取值范圍稱值域 ， 每個(gè)屬性對(duì)應(yīng)一個(gè)值域 ， 不同屬性可對(duì)應(yīng)同一值域 。 關(guān)系中各屬性的次序不改變關(guān)系的實(shí)際意義 。 元組中屬性理論上是無(wú)序的 ， 但在用戶使用時(shí)應(yīng)考慮其有序排列 。 – 3） 關(guān)系中元組代表具體實(shí)體 ， 不允許出現(xiàn)相同元組 。 元組的順序不改變關(guān)系的意義 。 ? 實(shí)際上 ， 關(guān)系 、 元組和屬性等術(shù)語(yǔ)來(lái)自于關(guān)系數(shù)學(xué) ， 多數(shù)人習(xí)慣直接將關(guān)系稱為表 ， 元組稱為記錄或行 ， 屬性稱為字段或列 。 第六章 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù) ? 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù) – 鍵 （ key） 又稱關(guān)鍵字 — 關(guān)系模型的一個(gè)重要概念 ， 鍵是由一個(gè)或多個(gè)屬性組成 。 有下列幾種鍵： ? 超鍵 （ super key） ： 在關(guān)系模式中 ， 能標(biāo)識(shí)唯一元組的屬性集 。 ? 侯選鍵 （ candidate key） ： 能標(biāo)識(shí)唯一元組又無(wú)多余屬性的屬性集 。 ? 主鍵 （ 主關(guān)鍵字 ） ： 用戶選擇使用的標(biāo)識(shí)唯一元組的一個(gè)侯選鍵 。 主鍵必須唯一 ，不能為空 （ NULL） ， 以保證標(biāo)識(shí)唯一元組 。 ? 外鍵： 如果關(guān)系 R中的主鍵又是另一個(gè)關(guān)系 P的侯選鍵的組成部分 ， 則它是關(guān)系 P的外部主鍵或簡(jiǎn)稱外鍵 。 外鍵不是關(guān)系 P的主鍵 ， 但用它構(gòu)成關(guān)系 R和 P的聯(lián)系 。 ? 次鍵又稱次關(guān)鍵字： 用以標(biāo)識(shí)一類元組的一個(gè)或多個(gè)屬性 。 – 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性規(guī)則 ? 字段 （ 用戶定義 ） 完整性： 針對(duì)某個(gè)具體數(shù)據(jù)項(xiàng)的約束條件 ， 取決于環(huán)境 。 系統(tǒng)提供定義和檢驗(yàn)完整性的機(jī)制 ， 無(wú)需應(yīng)用程序承擔(dān) ， 保證收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 。 – 如學(xué)生年齡定義為兩位數(shù) ， 可進(jìn)一步限制為 15— 30之間 ， 保證系統(tǒng)收集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù) 。 ? 記錄 （ 實(shí)體 ） 完整性： 要求關(guān)系中元組在主鍵的屬性值不能為空 ， 否則不能起到唯一標(biāo)識(shí)元組的作用；取決環(huán)境 ， 要求元組中某些屬性之間的相互約束條件 。 – 如在職工實(shí)體集中 ， 職工的年齡應(yīng)大于等于工齡 +16， 否則為非法記錄 。 ? 引用完整性又稱參照完整性： 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中依靠外碼實(shí)現(xiàn)表間的聯(lián)系 ， 不允許引用不存在的元組 。 否則將導(dǎo)致插入或刪除異常現(xiàn)象 ， 出現(xiàn)孤立無(wú)聯(lián)系的元組 。 – 如插入一個(gè)職工 ， 外碼車間號(hào)是允許置為空 （ NULL） ， 但不允許車間號(hào)的值不在車間表中 。 若要?jiǎng)h除車間表中某個(gè)元組 ， 對(duì)職工表中對(duì)應(yīng)的車間號(hào)是必須采取三種方法之一才能保證引用完整性：一是刪除職工表中相關(guān)的元組；二是將職工表中相關(guān)元組車間號(hào)為空 ， 或其它存在的車間號(hào)；三是若職工表中存在要?jiǎng)h除車間號(hào)時(shí) ， 禁止刪除 。 第六章 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù) ? 關(guān)系模型的操作 – 關(guān)系模型集中反映在關(guān)系代數(shù)上 ， 它允許用戶在整個(gè)關(guān)系范圍內(nèi)進(jìn)行操作 ，非關(guān)系模型所支持的語(yǔ)言一般只能操作數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)記錄 。 – 關(guān)系模型的操作分為兩類：代數(shù)操作和關(guān)系操作 。 投影 、 篩選和聯(lián)結(jié)是所有RDBMS必備的關(guān)系操作 ， 稱關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的特征操作 。 – 投影 （ projection） ： 投影操作從關(guān)系中垂直地選擇指定的列 ， 消去一些列 ，并重新安排列的順序構(gòu)成的關(guān)系 。 即關(guān)系進(jìn)行重點(diǎn)減維 ， 滿足某些屬性要求 ，重新組成的關(guān)系 。 – 篩選 （ select） ： 篩選操作從關(guān)系中水平地選擇出滿足條件要求的元組子集構(gòu)成的關(guān)系 。 – 聯(lián)結(jié) （ join） ： 聯(lián)結(jié)是雙目操作 ， 它把兩個(gè)關(guān)系聯(lián)結(jié)成一個(gè)新關(guān)系 ， 笛卡兒積是基礎(chǔ) 。 ? 笛卡兒積 （ cartesian product） ： 設(shè)關(guān)系 R和 S的元數(shù)分別為 r和 s ， 則 R和 S 的笛卡兒積是一個(gè) （ r+s） 元的元組集合 ， 每個(gè)元組前 r個(gè)分量來(lái)自 R的一個(gè)元組 ， 后 s個(gè)分量來(lái)自 S的一個(gè)元組 。 笛卡兒積聯(lián)結(jié)所得的表 （ 元組和列數(shù) ） 往往十分龐大 ，而實(shí)際意義不大 。 ? 條件聯(lián)結(jié)： 是關(guān)系 R和 S的笛卡兒積中選出滿足 θ條件兩個(gè)關(guān)系的元組 。 ? 自然聯(lián)結(jié) （ natural join） ： 是實(shí)用價(jià)值很大的一種聯(lián)結(jié) ， 它要求被聯(lián)結(jié)的兩個(gè)關(guān)系有若干相同的屬性 （ 字段 ） 名 。 在公共屬性上具有相等值為依據(jù) ， 進(jìn)行元組合并構(gòu)成的關(guān)系 。 自然聯(lián)結(jié)先做 R S計(jì)算 ， 再?gòu)墓矊傩陨暇哂邢嗟戎禐闂l件篩選 ， 提取滿足條件的元組 ， 去掉重復(fù)的公共屬性 ， 得到自然聯(lián)結(jié)的結(jié)果 。 第六章 數(shù)據(jù)資源管理技術(shù) ? 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù) – 結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言 SQL（ Structured Query Language） 查詢命令 ? SQL確定為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言 。 目前所有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ， 從大型數(shù)據(jù)庫(kù)到微機(jī)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都支持 SQL。 ? 程序設(shè)計(jì)人員和終端用戶 ， 使用 SQL語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索 、 修改 、 定義和管理