【正文】 數(shù)據(jù)庫的理論和實(shí)踐產(chǎn)生極大的影響 ， 它比層次模型和網(wǎng)狀模型有明顯的優(yōu)勢(shì) ， 是目前最流行的數(shù)據(jù)庫模型 。表 11所示是一個(gè)學(xué)生情況表。在二維表中，每一行稱為一個(gè)記錄，用于表示一組數(shù)據(jù)項(xiàng)，表中的每一列稱為一個(gè)字段或?qū)傩?，用于表示每列中的?shù)據(jù)項(xiàng)。用關(guān)系模型設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。關(guān)系模型不像層次模型和網(wǎng)狀模型那樣使用大量的鏈接指針把有關(guān)數(shù)據(jù)集合到一起，而是用一張二維表來描述一個(gè)關(guān)系。用于支持網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。網(wǎng)狀模型可以表示多個(gè)從屬關(guān)系的聯(lián)系，也可以表示數(shù)據(jù)間的交叉關(guān)系，即數(shù)據(jù)間的橫向關(guān)系與縱向關(guān)系，它是層次模型的擴(kuò)展。支持層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)稱為層次數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。層次模型像一棵倒掛的樹，根結(jié)點(diǎn)在上，是最高層，子結(jié)點(diǎn)在下，逐層排列。 1． 層次模型 用樹形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間聯(lián)系的模型稱為層次模型。 組織數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型 、 網(wǎng)狀模型 、 關(guān)系模型 。 22 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) ， 數(shù)據(jù)庫的性質(zhì)是由系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型來決定的 。 常用數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中用于提供信息表示和操作手段的結(jié)構(gòu)形式。 實(shí)體型之間的一對(duì)一 、 一對(duì)多 、 多對(duì)多聯(lián)系不僅存在于兩個(gè)實(shí)體型之間 ， 也存在于兩個(gè)以上的實(shí)體型之間 。 一對(duì)多聯(lián)系（ 1∶n ） ── 如果對(duì)于實(shí)體集 A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 B中有 n個(gè)實(shí)體（ n≥0 ）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集 B中的每 21 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集 A與實(shí)體 B有一對(duì)多聯(lián)系。 實(shí)體集 ── 同類型的實(shí)體的集合稱為實(shí)體集 。 域 ── 屬性的取值范圍 。 一個(gè)實(shí)體可由若干個(gè)屬性來 刻畫 。 它是信息世界的基本單 位 。當(dāng)數(shù)據(jù)庫的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，只需要修改模式與內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可保持模式不變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和程序的物理獨(dú)立性。 當(dāng)數(shù)據(jù)庫的全局邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí) ， 只需要修改外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ， 而不必修改局部邏輯結(jié)構(gòu) ， 相應(yīng)的應(yīng)用程序也不必修改 ， 可保持外模式不變 ， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和程序的邏輯獨(dú)立性 。 數(shù)據(jù)庫的三級(jí)結(jié)構(gòu)靠映像聯(lián)結(jié) 。 為了實(shí)現(xiàn)三個(gè)抽象級(jí)別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換 ， 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在三層結(jié)構(gòu)之間提供了兩層映像：外模式 /模式映像和模式 /內(nèi)模式映像 。 一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式 。 （ 3） 外模式 外模式又稱子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是數(shù)據(jù)庫用戶可以看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。 它規(guī)定數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的物理組織方式 、 記錄尋址技術(shù) 、 定義物理存儲(chǔ)塊的大小 、 溢出處理方法等 。 定義模式時(shí)要定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) ， 包括記錄由哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)成 ， 數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字 、 類型 、 取值范圍 ， 數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 ， 與數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、 完整性要求等 。 18 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 模式是在數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)的中間層 ， 既不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境 ， 也與具體的應(yīng)用程序 、 應(yīng)用開發(fā)工具 ， 以及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言無關(guān) 。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模式 從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度看 ， 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可分為三層 ， 從外到內(nèi)依次為外模式 、 模式和內(nèi)模式 。 17 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 由于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)要供不同的應(yīng)用程序共享 ， 因此在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序前首先要對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是以 “ 關(guān)系規(guī)范化 ”理論為指導(dǎo) ， 按照實(shí)際應(yīng)用的報(bào)表數(shù)據(jù) ， 首先定義數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu) ， 包括邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)的定義 ， 然后輸入數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫 。專業(yè)用戶即程序員 ， 是負(fù)責(zé)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)人員；最終用戶是對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢或通過數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) （ Data Base Application Systems， 簡(jiǎn)寫為 DBAS） 提供的界面使用的數(shù)據(jù)庫人員 。 ⑤ 用戶是數(shù)據(jù)庫的使用者 ， 他們利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件提供的命令訪問數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行各種操作 。 ③ 數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理對(duì)象 ， 為用戶提供數(shù)據(jù)的信息源 。 16 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 ② 軟件系統(tǒng)：包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化 、 共享性 、 獨(dú)立性 、 可控冗余度以及數(shù)據(jù)的安全性 、 完整性和并發(fā)控制等特點(diǎn) 。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成 ， 是一個(gè)具有管理數(shù)據(jù)庫功能的計(jì)算機(jī)軟硬件綜合系統(tǒng) 。 ③數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理和控制例行程序，是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心部分 —— 用于數(shù)據(jù)的安全性控制、完整性控制、并發(fā)控制、通信控制、數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫初始裝入、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部維護(hù)等，這些操作都是在該程序控制和統(tǒng)一管理下進(jìn)行的。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通常由以下幾個(gè)部分組成： ① 提供了數(shù)據(jù)定義語言 DDL（ Data Definition Language） 及其編譯和解釋程序 —— 主要是用于定義數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu) 。 14 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是在操作系統(tǒng)的支持下進(jìn)行工作的 ， 它實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制 ， 使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)具有一定的規(guī)范性 ， 提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的簡(jiǎn)明性和方便性 。 數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化 、 獨(dú)立性 、 共享性 、 冗余量小 、 安全性 、 完整性和并發(fā)控制等基本特點(diǎn) 。實(shí)際上 ， 數(shù)據(jù)庫就是一個(gè)存放大量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的場(chǎng)所 ， 其中的數(shù)據(jù)具有特定的組織結(jié)構(gòu) 。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：系統(tǒng)具有更高的透明度；可靠性更高、效率更高；局部與集中控制相結(jié)合；系統(tǒng)易于擴(kuò)展。每個(gè)結(jié)點(diǎn)的用戶并不需要了解他所訪問的數(shù)據(jù)究竟在什么地方，就如同在使用集中式數(shù)據(jù)庫一樣，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有自己的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，都具有獨(dú)立處理本地事務(wù)的能力，而且這些物理上分布的數(shù)據(jù)庫又是共享資源。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在 20世紀(jì) 70年代后期開始使用的，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為數(shù)據(jù)庫提供了良好的運(yùn)行環(huán)境，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從集中式發(fā)展到分布式，從主機(jī) /終端系統(tǒng)發(fā)展到客戶機(jī) /服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 這種方式訪問方便 ， 但通信量大 ， 速度慢 。 所有的用戶在存取和訪問數(shù)據(jù)時(shí) ， 都要訪問這個(gè)數(shù)據(jù)庫 。 （ 1） 集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)集中在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中 。 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)完全獨(dú)立，應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)管理和訪問更加靈活，一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以為多個(gè)應(yīng)用程序共享，使得程序的編制和效率大大提高，減少了數(shù)據(jù)的冗余度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，提高了數(shù)據(jù)的完整性、一致性以及數(shù)據(jù)的管理效率。 并發(fā)控制可以防止多用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)時(shí)而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不一致性 。 ④ 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了各種控制功能 ， 保證了數(shù)據(jù)的并發(fā)控制 、 安全性和完整性 。 10 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 ② 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享：數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)能為多個(gè)用戶服務(wù) 。 1． 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點(diǎn) ①實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化：在數(shù)據(jù)庫中采用了特定的數(shù)據(jù)模型組織數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫技術(shù)開始于20世紀(jì) 60年代末 ， 在美國(guó)產(chǎn)生了具有商業(yè)價(jià)值的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ， 20世紀(jì) 80年代隨著微型機(jī)的普遍應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的不斷完善 ， 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用 。各數(shù)據(jù)之間、數(shù)據(jù)文件之間缺乏聯(lián)系，給數(shù)據(jù)處理造成不便。 ② 存在數(shù)據(jù)冗余：文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)沒有合理 、 規(guī)范的結(jié)構(gòu)， 使得數(shù)據(jù)的共享性極差 ， 哪怕是不同程序使用部分相同的數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也有一點(diǎn)不同 ， 都要?jiǎng)?chuàng)建各自的數(shù)據(jù)文件 ， 造成數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲(chǔ) 。 8 Visual FoxPro面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)實(shí)用教程電子教案 文件管理階段可以把有關(guān)的數(shù)據(jù)組織成一個(gè)文件 ， 這種數(shù)據(jù)文件可以脫離程序而獨(dú)立存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器上 ， 由一個(gè)專門的文件管理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行管理 。 文件管理階段 在 20世紀(jì) 60年代，計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)得到快速發(fā)展，硬件有了磁盤、磁鼓等大容量且能長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備，軟件有了操作系統(tǒng)。 人工管理階段不僅要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的處理方法 ， 而且還要說明數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)地址 。 程序運(yùn)行結(jié)束后 ， 數(shù)據(jù)和程序一起從內(nèi)存中釋放 。而程序修改后 ， 數(shù)據(jù)的格式 、 類型也得變化以適應(yīng)處理它的程序 。在軟件方面，也沒有專門的管理數(shù)據(jù)的文件，數(shù)據(jù)由計(jì)算數(shù)據(jù)的程序攜帶。 . 人工管理階段 人工管理階段起始于 20世紀(jì) 50年代。 隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步 ， 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的水平不斷提高 ， 管理方式也發(fā)生了很大的變化 。 數(shù)據(jù)處理的核心問題是數(shù)據(jù)管理 。數(shù)據(jù)處理主要包括對(duì)數(shù)