【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 年美國(guó) IBM公司的高級(jí)研究員 E. F. Codd連續(xù)發(fā)表論文，提出了關(guān)系數(shù)據(jù)模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理論基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 ?特點(diǎn) 1. 數(shù)據(jù)共享性高 、 冗余少 ? 這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段的最大改進(jìn) ， 數(shù)據(jù)不再面向某個(gè)應(yīng)用程序而是面向整個(gè)系統(tǒng) ， 當(dāng)前所有用戶(hù)可同時(shí)存取庫(kù)中的數(shù)據(jù) 。 ? 這樣便減少了不必要的數(shù)據(jù)冗余 ， 節(jié)約存儲(chǔ)空間 ， 同時(shí)也避免了數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性 。 2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 ? 按照某種數(shù)據(jù)模型 ， 將全組織的各種數(shù)據(jù)組織到一個(gè)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)中 ， 整個(gè)組織的數(shù)據(jù)不是一盤(pán)散沙 ， 可表示出數(shù)據(jù)之間的有機(jī)關(guān)聯(lián) 。 學(xué)號(hào) 姓名 性別 系別 年齡 住址 出身 學(xué)位 學(xué)分 補(bǔ)貼 學(xué)籍科 房產(chǎn)科 人事科 勞資科 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 3. 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高 ? 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性是指邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性 。 ? 數(shù)據(jù)的 邏輯獨(dú)立性 是指當(dāng)數(shù)據(jù)的總體邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí) ， 數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)不變 ， 由于應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)編寫(xiě)的 ， 所以應(yīng)用程序不必須修改 ， 從而保證了數(shù)據(jù)與程序間的邏輯獨(dú)立性 。 ?例如 ， 在原有的記錄類(lèi)型之間增加新的聯(lián)系 ， 或在某些記錄類(lèi)型中增加新的數(shù)據(jù)項(xiàng) ， 均可確保數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 。 ? 數(shù)據(jù)的 物理獨(dú)立性 是指當(dāng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí) ， 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)不變 ， 從而應(yīng)用程序也不必改變 。 ?例如 ， 改變存儲(chǔ)設(shè)備和增加新的存儲(chǔ)設(shè)備 ， 或改變數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)組織方式 ， 均可確保數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 4. 有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能 數(shù)據(jù)庫(kù)為多個(gè)用戶(hù)和應(yīng)用程序所共享 ， 對(duì)數(shù)據(jù)的存取往往是并發(fā)的 ， 即多個(gè)用戶(hù)可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù) ， 甚至可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的同一個(gè)數(shù)據(jù) ， 為確保數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的正確有效和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的有效運(yùn)行 ， 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供下述四方面的 數(shù)據(jù)控制功能 。 （ 1） 數(shù)據(jù)的安全性 （ security） 控制 ：防止不合法使用數(shù)據(jù)造成數(shù)據(jù)的泄露和破壞 ， 保證數(shù)據(jù)的安全和機(jī)密； ?例如 ， 系統(tǒng)提供口令檢查或其他手段來(lái)驗(yàn)證用戶(hù)身份 ， 防止非法用戶(hù)使用系統(tǒng)；也可以對(duì)數(shù)據(jù)的存取權(quán)限進(jìn)行限制 ， 只有通過(guò)檢查后才能執(zhí)行相應(yīng)的操作 。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 （ 2）數(shù)據(jù)的完整性 (integrity)控制 ：系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置一些完整性規(guī)則以確保數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。 ?正確性 是指數(shù)據(jù)的合法性 ， 如年齡屬于數(shù)值型數(shù)據(jù) ， 只能含 0,1,… 9， 不能含字母或特殊符號(hào) ?有效性 是指數(shù)據(jù)是否在其定義的有效范圍 ， 如月份只能用 1~12之間的正整數(shù)表示 ?相容性 是指表示同一事實(shí)的兩個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)相同 ， 否則就不相容 ， 如一個(gè)人不能有兩個(gè)性別 （ 3） 并發(fā) （ concurrency） 控制 ：多用戶(hù)同時(shí)存取或修改數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí) ， 防止相互干擾而提供給用戶(hù)不正確的數(shù)據(jù) ， 并使數(shù)據(jù)庫(kù)受到破壞 （ 4） 數(shù)據(jù)恢復(fù) （ recovery） ：當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)被破壞或數(shù)據(jù)不可靠時(shí) ，系統(tǒng)有能力將數(shù)據(jù)庫(kù)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到最近某一時(shí)刻的正確狀態(tài) 。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)觀點(diǎn) 數(shù)據(jù)不是依賴(lài)于處理過(guò)程的附屬品，而是現(xiàn)實(shí)世界中獨(dú)立存在的對(duì)象 數(shù)據(jù) 1 統(tǒng)一存取 數(shù)據(jù) 2 數(shù)據(jù) n 程序 2 程序 1 程序 n ? 從文件系統(tǒng)管理發(fā)展到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理是信息處理領(lǐng)域的一個(gè)重大變化。 ? 在文件系統(tǒng)階段，人們關(guān)注的是 系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì) ，因此程序設(shè)計(jì)處于主導(dǎo)地位，數(shù)據(jù)服從于程序設(shè)計(jì)； ? 而在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段， 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成為信息系統(tǒng)首先關(guān)心的問(wèn)題。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)經(jīng)歷了以上三個(gè)階段的發(fā)展，已有了比較成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，但隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)仍需不斷向前發(fā)展。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ?模式 （ Schema） 是數(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 。 ?例如：學(xué)生記錄定義為 （ 學(xué)號(hào) 、 姓名 、 性別 、 系別 、 年齡 ） ， 稱(chēng)為 記錄型 ， ?而 （ 001101， 張立 ， 男 ， 計(jì)算機(jī) ， 20） 則是該記錄型的一個(gè) 記錄值 。 ?模式只是對(duì)記錄型的描述 ， 而與具體的值無(wú)關(guān) 。 ?數(shù)據(jù)庫(kù)模式 與 數(shù)據(jù)庫(kù) 的概念是有區(qū)別的。數(shù)據(jù)庫(kù)模式是數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)描述，只是一個(gè)建立數(shù)據(jù)庫(kù)的 框架 ，它本身不涉及具體的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫(kù)是按照數(shù)據(jù)庫(kù)模式的規(guī)定裝入 數(shù)據(jù) 而建立的，它是數(shù)據(jù)庫(kù)模式的一個(gè)“ 實(shí)例 ”（ Instance）。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是經(jīng)常變化的，而數(shù)據(jù)庫(kù)模式一般是不變或很少變化的。 ?模式的分級(jí) 為了提高數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性，使數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)觀點(diǎn)，即用戶(hù)看到的數(shù)據(jù)庫(kù)，與數(shù)據(jù)庫(kù)的物理方面，即實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)分開(kāi)來(lái)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的模式是分級(jí)的 ?數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu) CODASYL（ Conference On Data System Language,美國(guó)數(shù)據(jù)系統(tǒng)語(yǔ)言協(xié)商會(huì)）提出模式、外模式、內(nèi)模式三級(jí)模式的概念。三級(jí)模式之間有兩級(jí)映象 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù) 內(nèi)模式 模 式 外模式 2 外模式 3 外模式 1 應(yīng)用 A 應(yīng)用 B 應(yīng)用 C 應(yīng)用 D 應(yīng)用 E 外模式 /模式映象 模式 /內(nèi)模式映象 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 1. 模式 ? 模式 （ Schema） 是數(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 ， 又稱(chēng) 概念模式 或 概念視圖 。 視圖 可理解為一組記錄的值 ，用戶(hù)或程序員看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容 。 ? 模式處于三級(jí)結(jié)構(gòu)的中間層 ， 它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際存儲(chǔ)的抽象表示 ， 也是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)抽象 ， 是現(xiàn)實(shí)世界某應(yīng)用環(huán)境 （ 企業(yè)或單位 ） 的所有信息內(nèi)容集合的表示 ， 也是所有個(gè)別用戶(hù)視圖綜合起來(lái)的結(jié)果 ， 所以又稱(chēng) 用戶(hù)共同視圖 。 ? 它表示了數(shù)據(jù)庫(kù)的整體數(shù)據(jù) 。 ? 由多個(gè) “ 概念記錄 ” 組成 ， 包含數(shù)據(jù)庫(kù)的所有信息 ， 也稱(chēng)“ 概念數(shù)據(jù)庫(kù) ” 、 “ DBA視圖 ” 。 ? DBMS 提供模式描述語(yǔ)言 （ 模式 DDL— Data Description Language ） 來(lái)定義模式 。 2. 外模式 ? 又稱(chēng) 子模式 或 用戶(hù)模式 或 外視圖 ， 是三級(jí)結(jié)構(gòu)的最外層 ， 個(gè)別用戶(hù)只對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分感興趣 ， 所以外視圖是個(gè)別用戶(hù)看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容 ， 因此也常把外視圖稱(chēng)為用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù) 。 ? 它由多種外記錄值構(gòu)成 ， 這些記錄值是概念視圖的某一部分的抽象表示 。 即個(gè)別用戶(hù)看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容 ， 也稱(chēng)“ 用戶(hù) DB”。 ? 由多個(gè) “ 外記錄值 ” 組成 ， 是概念視圖的某一部分的抽象表示 。 ? 從邏輯關(guān)系上看 ， 外模式包含于概念模式 。 ? DBMS 提供子模式描述語(yǔ)言 （ 子模式 DDL） 來(lái)定義子模式 。 數(shù)據(jù)庫(kù)模式 S(S,SNAME,SEX,AGE,ADDRESS,CREDIT,DEGRE