第1章數(shù)據(jù)庫概述(參考版)
2025-07-02 16:28本頁面
【正文】 16。? 另外介紹了三種數(shù)據(jù)模型的區(qū)別，其中關(guān)系模型為廣泛應(yīng)用。? 通過介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成，DBMS的功能與組成，使讀者了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)，人的作用特別是DBA的作用非常重要。? 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型必須具有開放性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開放性（open）是指必須支持當(dāng)前普遍承認(rèn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如支持SQL語言，支持多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，使得任何其他系統(tǒng)或程序只要支持同樣的計(jì)算機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)即可使用第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；開放性還包括系統(tǒng)的可移植性、可連接性、可擴(kuò)展性和可互操作性等。 關(guān)系模型的缺點(diǎn)主要有： 由于存取路徑對用戶透明，查詢效率往往不如非關(guān)系模型，因此，為了提高性能，必須對用戶的查詢表示進(jìn)行優(yōu)化，增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。 關(guān)系模型的存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、更好的安全保密性，也簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫建立和開發(fā)的工作。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用，不僅用關(guān)系描述實(shí)體，而且用關(guān)系描述實(shí)體間的聯(lián)系。 與非關(guān)系模型不同，它有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)理論根據(jù)。 關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)216。 數(shù)據(jù)操縱主要包括查詢、插入、刪除和修改數(shù)據(jù)，這些操作必須滿足關(guān)系的完整性約束條件，即實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。 關(guān)系模型建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念之上的。 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)“二維表框架”組成的集合，每個(gè)二維表又可稱為關(guān)系，所以關(guān)系模型是“關(guān)系框架”的集合。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫已成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如現(xiàn)在廣泛使用的小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Foxpro、Acess，大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Oracle、Informix、Sybase、SQL Server等都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。v 數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域當(dāng)前的研究工作也都是以關(guān)系方法為基礎(chǔ)。v 1977年IBM公司研制的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的代表System R開始運(yùn)行，其后又進(jìn)行了不斷的改進(jìn)和擴(kuò)充，出現(xiàn)了基于System R的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL/DB。v 他發(fā)表了題為“大型共享數(shù)據(jù)銀行數(shù)據(jù)的關(guān)系模型”（A Relation Model of Data for Large Shared Data Banks）,在文中解釋了關(guān)系模型，定義了某些關(guān)系代數(shù)運(yùn)算，研究了數(shù)據(jù)的函數(shù)相關(guān)性，定義了關(guān)系的第三范式，從而開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫的關(guān)系方法和數(shù)據(jù)規(guī)范化理論的研究，v 他為此獲得了1981年的圖靈獎(jiǎng)。 關(guān)系模型是發(fā)展較晚的一種模型，216。（2）數(shù)據(jù)獨(dú)立性差，由于實(shí)體間的聯(lián)系本質(zhì)上是通過存取路徑表示的，因此應(yīng)用程序在訪問數(shù)據(jù)時(shí)要指定存取路徑。（2）具有良好的性能和存儲(chǔ)效率216。如下圖所示： 學(xué)生課程 圖：學(xué)生與課程的網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)216。 如：學(xué)生和課程間的關(guān)系。 網(wǎng)狀模型取消了層次模型的兩個(gè)限制，兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)都可以有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)，則此時(shí)有向樹變成了有向圖，該有向圖描述了網(wǎng)狀模型。 20世紀(jì)70年代，數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言研究會(huì)CODASYL（Conference On Data System Language）下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組DBTG（Data Base Task Group）提出了一個(gè)系統(tǒng)方案，DBTG系統(tǒng)，也稱CODASYL系統(tǒng)，成為了網(wǎng)狀模型的代表。（3）查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)。層次模型的缺點(diǎn)主要有：（1）不能直接表示兩個(gè)以上的實(shí)體型間的復(fù)雜的聯(lián)系和實(shí)體型間的多對多聯(lián)系，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)或創(chuàng)建虛擬結(jié)點(diǎn)的方法來解決，易產(chǎn)生不一致性?，F(xiàn)實(shí)世界中許多實(shí)體間的聯(lián)系本來就呈現(xiàn)出一種很自然的層次關(guān)系，v 如表示行政層次，家族關(guān)系很方便。 層次模型的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）比較簡單，只需很少幾條命令就能操縱數(shù)據(jù)庫，比較容易使用。 下圖是層次模型有向樹的示意圖。 層次模型用一棵“有向樹”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。 現(xiàn)實(shí)世界中，許多實(shí)體之間的聯(lián)系都表現(xiàn)出一種很自然的層次關(guān)系，如家族關(guān)系，行政機(jī)構(gòu)等。 層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，采用層次模型的數(shù)據(jù)庫的典型代表是IBM公司的IMS（Information Management System）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。216。 系統(tǒng)分析員216。 數(shù)據(jù)庫管理員（Dadabase Administrator，簡稱DBA）DBA是指全面負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的“管理、維護(hù)和正常使用的”人員，其職責(zé)如下：模式定義；內(nèi)模式定義；修改模式和內(nèi)模式；對訪問數(shù)據(jù)庫制授權(quán)；完整性約束的說明。包括CPU、內(nèi)存、大容量的存儲(chǔ)設(shè)備、外部設(shè)備等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各類人員對數(shù)據(jù)庫的各種操作請求，都由DBMS完成，216。216。216。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常是指數(shù)據(jù)庫和相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)。 建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，包括數(shù)據(jù)輸入、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫和重新組織及性能監(jiān)控等功能。 存儲(chǔ)和管理各種數(shù)據(jù)。 以確保數(shù)據(jù)正確有效和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。3. 數(shù)據(jù)庫保護(hù)功能216。216。2. 數(shù)據(jù)操縱216。DBM
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