【文章內容簡介】 年美國 IBM公司的高級研究員 E. F. Codd連續(xù)發(fā)表論文，提出了關系數據模型，奠定了關系數據庫的理論基礎。 數據管理 數據庫系統(tǒng)階段 ?特點 1. 數據共享性高 、 冗余少 ? 這是數據庫系統(tǒng)階段的最大改進 ， 數據不再面向某個應用程序而是面向整個系統(tǒng) ， 當前所有用戶可同時存取庫中的數據 。 ? 這樣便減少了不必要的數據冗余 ， 節(jié)約存儲空間 ， 同時也避免了數據之間的不相容性與不一致性 。 2. 數據結構化 ? 按照某種數據模型 ， 將全組織的各種數據組織到一個結構化的數據庫中 ， 整個組織的數據不是一盤散沙 ， 可表示出數據之間的有機關聯 。 學號 姓名 性別 系別 年齡 住址 出身 學位 學分 補貼 學籍科 房產科 人事科 勞資科 數據庫系統(tǒng)階段 3. 數據獨立性高 ? 數據的獨立性是指邏輯獨立性和物理獨立性 。 ? 數據的 邏輯獨立性 是指當數據的總體邏輯結構改變時 ， 數據的局部邏輯結構不變 ， 由于應用程序是依據數據的局部邏輯結構編寫的 ， 所以應用程序不必須修改 ， 從而保證了數據與程序間的邏輯獨立性 。 ?例如 ， 在原有的記錄類型之間增加新的聯系 ， 或在某些記錄類型中增加新的數據項 ， 均可確保數據的邏輯獨立性 。 ? 數據的 物理獨立性 是指當數據的存儲結構改變時 ， 數據的邏輯結構不變 ， 從而應用程序也不必改變 。 ?例如 ， 改變存儲設備和增加新的存儲設備 ， 或改變數據的存儲組織方式 ， 均可確保數據的物理獨立性 。 數據庫系統(tǒng)階段 4. 有統(tǒng)一的數據控制功能 數據庫為多個用戶和應用程序所共享 ， 對數據的存取往往是并發(fā)的 ， 即多個用戶可以同時存取數據庫中的數據 ， 甚至可以同時存取數據庫中的同一個數據 ， 為確保數據庫數據的正確有效和數據庫系統(tǒng)的有效運行 ， 數據庫管理系統(tǒng)提供下述四方面的 數據控制功能 。 （ 1） 數據的安全性 （ security） 控制 ：防止不合法使用數據造成數據的泄露和破壞 ， 保證數據的安全和機密； ?例如 ， 系統(tǒng)提供口令檢查或其他手段來驗證用戶身份 ， 防止非法用戶使用系統(tǒng)；也可以對數據的存取權限進行限制 ， 只有通過檢查后才能執(zhí)行相應的操作 。 數據庫系統(tǒng)階段 （ 2）數據的完整性 (integrity)控制 ：系統(tǒng)通過設置一些完整性規(guī)則以確保數據的正確性、有效性和相容性。 ?正確性 是指數據的合法性 ， 如年齡屬于數值型數據 ， 只能含 0,1,… 9， 不能含字母或特殊符號 ?有效性 是指數據是否在其定義的有效范圍 ， 如月份只能用 1~12之間的正整數表示 ?相容性 是指表示同一事實的兩個數據應相同 ， 否則就不相容 ， 如一個人不能有兩個性別 （ 3） 并發(fā) （ concurrency） 控制 ：多用戶同時存取或修改數據庫時 ， 防止相互干擾而提供給用戶不正確的數據 ， 并使數據庫受到破壞 （ 4） 數據恢復 （ recovery） ：當數據庫被破壞或數據不可靠時 ，系統(tǒng)有能力將數據庫從錯誤狀態(tài)恢復到最近某一時刻的正確狀態(tài) 。 數據庫系統(tǒng)階段 數據庫系統(tǒng)階段 ? 數據庫觀點 數據不是依賴于處理過程的附屬品，而是現實世界中獨立存在的對象 數據 1 統(tǒng)一存取 數據 2 數據 n 程序 2 程序 1 程序 n ? 從文件系統(tǒng)管理發(fā)展到數據庫系統(tǒng)管理是信息處理領域的一個重大變化。 ? 在文件系統(tǒng)階段，人們關注的是 系統(tǒng)功能的設計 ，因此程序設計處于主導地位，數據服從于程序設計； ? 而在數據庫系統(tǒng)階段， 數據的結構設計 成為信息系統(tǒng)首先關心的問題。 ? 數據庫技術經歷了以上三個階段的發(fā)展，已有了比較成熟的數據庫技術，但隨著計算機軟硬件的發(fā)展，數據庫技術仍需不斷向前發(fā)展。 數據庫系統(tǒng)階段 數據庫系統(tǒng)結構 ?模式 （ Schema） 是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述 。 ?例如：學生記錄定義為 （ 學號 、 姓名 、 性別 、 系別 、 年齡 ） ， 稱為 記錄型 ， ?而 （ 001101， 張立 ， 男 ， 計算機 ， 20） 則是該記錄型的一個 記錄值 。 ?模式只是對記錄型的描述 ， 而與具體的值無關 。 ?數據庫模式 與 數據庫 的概念是有區(qū)別的。數據庫模式是數據庫的結構描述，只是一個建立數據庫的 框架 ，它本身不涉及具體的數據；數據庫是按照數據庫模式的規(guī)定裝入 數據 而建立的，它是數據庫模式的一個“ 實例 ”（ Instance）。數據庫中的數據是經常變化的，而數據庫模式一般是不變或很少變化的。 ?模式的分級 為了提高數據的物理獨立性和邏輯獨立性，使數據庫的用戶觀點，即用戶看到的數據庫，與數據庫的物理方面，即實際存儲的數據庫區(qū)分開來，數據庫系統(tǒng)的模式是分級的 ?數據庫系統(tǒng)三級模式結構 CODASYL（ Conference On Data System Language,美國數據系統(tǒng)語言協商會）提出模式、外模式、內模式三級模式的概念。三級模式之間有兩級映象 數據庫系統(tǒng)結構 數據庫系統(tǒng)結構 數據庫 內模式 模 式 外模式 2 外模式 3 外模式 1 應用 A 應用 B 應用 C 應用 D 應用 E 外模式 /模式映象 模式 /內模式映象 數據庫系統(tǒng)的三級模式結構 1. 模式 ? 模式 （ Schema） 是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述 ， 又稱 概念模式 或 概念視圖 。 視圖 可理解為一組記錄的值 ，用戶或程序員看到和使用的數據庫的內容 。 ? 模式處于三級結構的中間層 ， 它是整個數據庫實際存儲的抽象表示 ， 也是對現實世界的一個抽象 ， 是現實世界某應用環(huán)境 （ 企業(yè)或單位 ） 的所有信息內容集合的表示 ， 也是所有個別用戶視圖綜合起來的結果 ， 所以又稱 用戶共同視圖 。 ? 它表示了數據庫的整體數據 。 ? 由多個 “ 概念記錄 ” 組成 ， 包含數據庫的所有信息 ， 也稱“ 概念數據庫 ” 、 “ DBA視圖 ” 。 ? DBMS 提供模式描述語言 （ 模式 DDL— Data Description Language ） 來定義模式 。 2. 外模式 ? 又稱 子模式 或 用戶模式 或 外視圖 ， 是三級結構的最外層 ， 個別用戶只對整個數據庫的一部分感興趣 ， 所以外視圖是個別用戶看到和使用的數據庫內容 ， 因此也常把外視圖稱為用戶數據庫 。 ? 它由多種外記錄值構成 ， 這些記錄值是概念視圖的某一部分的抽象表示 。 即個別用戶看到和使用的數據庫內容 ， 也稱“ 用戶 DB”。 ? 由多個 “ 外記錄值 ” 組成 ， 是概念視圖的某一部分的抽象表示 。 ? 從邏輯關系上看 ， 外模式包含于概念模式 。 ? DBMS 提供子模式描述語言 （ 子模式 DDL） 來定義子模式 。 數據庫模式 S(S,SNAME,SEX,AGE,ADDRESS,CREDIT,DEGRE