【正文】 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An Introduction to Database Systenm 1．外模式／模式映象 ? 定義外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ? 每一個(gè)外模式都對(duì)應(yīng)一個(gè)外模式／模式映象 ? 映象定義通常包含在各自外模式的描述中 An Introduction to Database Systenm 外模式／模式映象的用途 保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 ? 當(dāng)模式改變時(shí) ， 數(shù)據(jù)庫管理員修改有關(guān)的外模式／模式映象 ， 使外模式保持不變 ? 應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的 ， 從而應(yīng)用程序不必修改 ， 保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性 ， 簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性 。 An Introduction to Database Systenm 2．模式／內(nèi)模式映象 ? 模式／內(nèi)模式映象定義了數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。 例如 ， 說明邏輯記錄和字段在內(nèi)部是如何表示的 ? 數(shù)據(jù)庫中模式／內(nèi)模式映象是唯一的 ? 該映象定義通常包含在模式描述中 An Introduction to Database Systenm 模式／內(nèi)模式映象的用途 保證數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 ? 當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了 （ 例如選用了另一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ） ， 數(shù)據(jù)庫管理員修改模式／內(nèi)模式映象 ，使模式保持不變 ? 應(yīng)用程序不受影響 。 保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性 ， 簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 。 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映象功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ? 小結(jié) An Introduction to Database Systenm 小結(jié) ? 模式 ? 是數(shù)據(jù)庫的中心與關(guān)鍵 ? 獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的其它層次 ? 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫的邏輯模式 An Introduction to Database Systenm 小結(jié)（續(xù)） ? 內(nèi)模式 ? 依賴于全局邏輯結(jié)構(gòu) ， 但獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的用戶視圖即外模式 ， 也獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備 。 ? 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 。 An Introduction to Database Systenm 小結(jié)（續(xù)） ? 外模式 ? 面向具體的應(yīng)用程序 ， 定義在邏輯模式之上 ， 但獨(dú)立于存儲(chǔ)模式和存儲(chǔ)設(shè)備 ? 設(shè)計(jì)外模式時(shí)應(yīng)充分考慮到應(yīng)用的擴(kuò)充性 。 當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生較大變化 ， 相應(yīng)外模式不能滿足其視圖要求時(shí) ， 該外模式就得做相應(yīng)改動(dòng) An Introduction to Database Systenm 小結(jié)（續(xù)） ? 應(yīng)用程序 ? 在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的 ， 它依賴于特定的外模式 ， 與數(shù)據(jù)庫的模式和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)獨(dú)立 。 ? 不同的應(yīng)用程序有時(shí)可以共用同一個(gè)外模式 。 An Introduction to Database Systenm 小結(jié)（續(xù)） ? 二級(jí)映象 ? 保證了數(shù)據(jù)庫外模式的穩(wěn)定性 ， 從而從底層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性 ， 除非應(yīng)用需求本身發(fā)生變化 ，否則應(yīng)用程序一般不需要修改 。 ? 數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性 ， 使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去 。 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? ? 從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看 ? ? 從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫系統(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)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu) An Introduction to Database Systenm 1. 單用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 整個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(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) 。 ? 早期的最簡單的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) An Introduction to Database Systenm 2. 主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)終端的多用戶結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ， 包括應(yīng)用程序 、 DBMS、 數(shù)據(jù) ， 都集中存放在主機(jī)上 ， 所有處理任務(wù)都由 主機(jī)來完成 ? 各個(gè)用戶通過主機(jī)的終端并發(fā)地存取數(shù)據(jù)庫 ， 共享數(shù)據(jù)資源 An Introduction to Database Systenm 主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 主機(jī) 終端 An Introduction to Database Systenm 主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (續(xù)） ? 優(yōu)點(diǎn) ? 易于管理 、 控制與維護(hù) 。 ? 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 。 ? 系統(tǒng)的可靠性依賴主機(jī) ,當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí) ， 整個(gè)系統(tǒng)都不能使用 。 An Introduction to Database Systenm 3. 分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在 邏輯上是一個(gè)整體 ， 但 物理地分布 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上 。 ? 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以獨(dú)立處理本地?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) ， 執(zhí)行局部應(yīng)用 ? 同時(shí)也可以同時(shí)存取和處理多個(gè)異地?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) ， 執(zhí)行全局應(yīng)用 An Introduction to Database Systenm 分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（續(xù)） ? 優(yōu)點(diǎn) ? 適應(yīng)了地理上分散的公司 、 團(tuán)體和組織對(duì)于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的需求 。 ? 缺點(diǎn) ? 數(shù)據(jù)的分布存放給數(shù)據(jù)的處理 、 管理與維護(hù)帶來困難 。 ? 當(dāng)用戶需要經(jīng)常訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)時(shí) ， 系統(tǒng)效率會(huì)明顯地受到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹萍s 。 An Introduction to Database Systenm 4．客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(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)庫服務(wù)器 ， 簡稱服務(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) An Introduction to Database Systenm 客戶／服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(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)庫的結(jié)合 An Introduction to Database Systenm 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)庫服務(wù)器 ， 數(shù)據(jù)庫服務(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)庫應(yīng)用開發(fā)工具 An Introduction to Database Systenm 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 。 ? 應(yīng)用維護(hù)困難 ， 難于保密 ， 造成安全性差 。 ? 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 。 系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到數(shù)百數(shù)千臺(tái)客戶機(jī) ， 它們的硬件配置 、 操作系統(tǒng)又常常不同 ， 要為每一個(gè)客戶機(jī)安裝應(yīng)用程 序和相應(yīng)的工具模塊 ， 其安裝維護(hù)代價(jià)便不可接受了 。 An Introduction to Database Systenm 瀏覽器 /應(yīng)用服務(wù)器 /數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu) ? 客戶端： 瀏覽器軟件 、 用戶界面 瀏覽器的界面統(tǒng)一 ， 廣大用戶容易掌握 大大減少了培訓(xùn)時(shí)間與費(fèi)用 。 ? 服務(wù)器端分為兩部分： ? Web服務(wù)器 、 應(yīng)用服務(wù)器 ? 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等 大大減少了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)代價(jià) 能夠支持?jǐn)?shù)萬甚至更多的用戶 An Introduction to Database Systenm 智能卡 移動(dòng)通信 計(jì)算機(jī)外設(shè) 機(jī)頂盒 零售設(shè)備 印刷機(jī) 復(fù)印機(jī) 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器 電話交換設(shè)備 嵌入式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) An Introduction to Database Systenm 第一章 緒論 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域 小結(jié) An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 ? 數(shù)據(jù)庫 ? 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （ 及其開發(fā)工具 ） ? 應(yīng)用系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)庫管理員 ? （ 用戶 ） An Introduction to Database Systenm 一、硬件平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫 ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)硬件資源的要求 (1) 足夠大的內(nèi)存 ? 操作系統(tǒng) ? DBMS的核心模塊 ? 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) ? 應(yīng)用程序 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)硬件資源的要求 (2) 足夠大的外存 ? 磁盤 ? 操作系統(tǒng) ? DBMS ? 應(yīng)用程序 ? 數(shù)據(jù)庫及其備份 ? 光盤 、 磁帶 、 軟盤 ? 數(shù)據(jù)備份 (3) 較高的通道能力 ， 提高數(shù)據(jù)傳送率 An Introduction to Database Systenm 二、軟件 ? DBMS ? 操作系統(tǒng) ? 與數(shù)據(jù)庫接口的高級(jí)語言及其編譯系統(tǒng) ? 以 DBMS為核心的應(yīng)用開發(fā)工具 ? 為特定應(yīng)用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) An Introduction to Database Systenm 三、人員 ? 數(shù)據(jù)庫管理員 ? 系統(tǒng)分析員 ? 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員 ? 應(yīng)用程序員 ? (最終用戶 ) An Introduction to Database Systenm 1. 數(shù)據(jù)庫管理員 (DBA) ? 決定數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu) ? 決定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取策略 ? 定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫管理員 (續(xù) ) ? 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的使用和運(yùn)行 ? 周期性轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫 ? 數(shù)據(jù)文件 ? 日志文件 ? 系統(tǒng)故障恢復(fù) ? 介質(zhì)故障恢復(fù) ? 監(jiān)視審計(jì)文件 An Introduction to Database Systenm 數(shù)據(jù)庫管理員 (續(xù) ) ? 數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)和重組 ? 性能監(jiān)控和調(diào)優(yōu) ? 數(shù)據(jù)重組 ? 數(shù)據(jù)庫重構(gòu) An Introduction to Database Systenm 2. 系統(tǒng)分析員 ? 負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的需求分析和規(guī)范說明 ? 與用戶及 DBA協(xié)商 ， 確定系統(tǒng)的硬軟件配置 ? 參與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì) An Introduction to Database Systenm 3. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員 ? 參加用戶需求調(diào)查和系統(tǒng)分析 ? 確定數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) ? 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫各級(jí)模式 An Introduction to Database Systenm 4. 應(yīng)用程序員 ? 設(shè)計(jì)和編寫應(yīng)用系統(tǒng)的程序模塊 ? 進(jìn)行調(diào)試和安裝 An Introduction to Database Systenm 5. 用戶 ? 偶然用戶 ? 企業(yè)或組織機(jī)構(gòu)的高中級(jí)管理人員 ? 簡單用戶 ? 銀行的職員 、 機(jī)票預(yù)定人員 、 旅館總臺(tái)服務(wù)員 An Introduction to Database Systenm 用戶（續(xù)） ? 復(fù)雜用戶 ? 工程師 、 科學(xué)家 、 經(jīng)濟(jì)學(xué)家 、 科技工作者等 ? 直接使用數(shù)據(jù)庫語言訪問數(shù)據(jù)庫 ， 甚至能夠基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的 API編制自己的應(yīng)用程序 An Introduction to Database Systenm 第一章 緒論 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫