【正文】 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能 (1)數(shù)據(jù)定義功能： DBMS 提供了數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言 (DDL)，用戶(hù)利用 DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)特征。 模式／ (1)定義了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)，與這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的物理存儲(chǔ)組織結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 (4)外模式還是保證數(shù)據(jù)安全的有力措施，每個(gè)用戶(hù)只能看見(jiàn)和訪問(wèn)所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)對(duì)他是不可見(jiàn)的。 外模式： (1)也稱(chēng)子模式、用戶(hù)模式、用戶(hù)視圖： (2)是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶(hù)能夠看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。 集和值：集是指對(duì)某一類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明，值是集的一個(gè)具體賦值： 數(shù)據(jù)模式：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)某方面 結(jié)構(gòu)和特征的描述，它僅涉及集的描述，不涉及具體的值。 數(shù)據(jù)視圖與模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)視圖與數(shù)據(jù)抽象 l、數(shù)據(jù)視圖：指從某個(gè)角度看到的客觀世界數(shù)據(jù)對(duì)象的特征，是對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象某一方面特征的描述。最常用的是實(shí)體一聯(lián)系模型。 建模過(guò)程： (1)將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)對(duì)象抽象為信息世界中的某一信息結(jié)構(gòu)： (2)再將信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界中某一具體 DBMS 支持的數(shù)據(jù)模型，并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。數(shù)據(jù)操作可以是檢 索、插入等，數(shù)模必須定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī) 則以及實(shí)現(xiàn)操作的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 類(lèi)型來(lái)區(qū)分、命名各種數(shù)模，如 層次、網(wǎng)狀、關(guān)系數(shù)模。 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理的區(qū)別在于，數(shù)據(jù)處理除了具有數(shù)據(jù)管理功 能外，還可通過(guò)數(shù)據(jù)管理得到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步深加工，從中獲取新的數(shù) 據(jù)和信息。 信息則是數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋?zhuān)菙?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理 (Data Processing)一是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、收集、組織、 存儲(chǔ)，進(jìn)而從已數(shù)據(jù)出發(fā)，抽取或推導(dǎo)出新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表示了 新的信息。不同的物理符號(hào)體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的不同表現(xiàn)形式。信息具有可感知、可存儲(chǔ)、 可加工、可傳遞和可再生的自然屬性。2020 年全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)工程師教程各章節(jié)重點(diǎn)總結(jié) 第一章引論 1 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 60 年代，是信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要 基礎(chǔ)： 2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科劃分為四個(gè)專(zhuān)業(yè)方向：計(jì)算機(jī)科學(xué) (CS)：計(jì) 算機(jī)工程 (CE)：軟件工程 (SE)：信息技術(shù) (IT)。 基本概念 信息與數(shù)據(jù) 信息、物質(zhì)、能量是組成客觀世界并促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的三大基本要素： 信息 (lnformation)一是客觀世界事物的存在方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映 ， 是對(duì)事物之間相互聯(lián)系、相互作用的描述。 數(shù)據(jù) (Data)一是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號(hào)記錄，是用物理符號(hào)記錄 下來(lái)的可以識(shí)別的信息。 信息與數(shù)據(jù)間存在固有聯(lián)系，數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示，或稱(chēng)為載體。 數(shù)據(jù)管理 (Data Management)～是指對(duì)數(shù)據(jù)的分類(lèi)、收集、組織、編 碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù) (DB， DataBase)一是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模型的組成： (1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征，從語(yǔ)法角度表述了客觀 世界中數(shù)據(jù)對(duì)象本身的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是刻畫(huà)一個(gè) 數(shù)據(jù)模 型性質(zhì)最重要的方面。 (2)數(shù)據(jù)操作：用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，是一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種 數(shù)據(jù)對(duì)象允許執(zhí)行的操作和操作規(guī)則組成的集合。 (3)數(shù)據(jù)完整性約束：是一組完整性規(guī)則的集合，它定義了數(shù)模必須遵守的語(yǔ)義約束，也規(guī)定了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù) l、用數(shù)據(jù)模型這一概念來(lái)描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義，通過(guò)現(xiàn)實(shí)世界一信息世 界一機(jī)器世界的抽象轉(zhuǎn)換過(guò)程構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)模型所定義的規(guī)范去管理和使用數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)模型分類(lèi)： (1)概念數(shù)據(jù)模型（概念模型）：按用戶(hù)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)功能，易于用戶(hù)理解，是用戶(hù)與設(shè)計(jì)人員交沆的語(yǔ)言，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。 (2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型（表 示型／實(shí)現(xiàn)型）：是機(jī)器世界中與具體 DBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，包括關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型和層次模型 (3)物理數(shù)據(jù)模型：屬底層數(shù)據(jù)模型，描述數(shù)據(jù)的實(shí)際存儲(chǔ)方式。 數(shù)據(jù)抽象：是一種數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則，是指專(zhuān)注于數(shù)據(jù)對(duì)象的某方面特征，而忽略其他特征。 三級(jí)模式結(jié)構(gòu) l、數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)一外部級(jí)、概念級(jí)和 (2)對(duì)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，是所有用戶(hù)的公共數(shù)據(jù)視圖： (3)模式不僅定義了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還定義了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、與數(shù)據(jù)的關(guān)的安全性和完整性要求： (4) 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式，建立在某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上。 (3) 個(gè)數(shù) 據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式，每個(gè)外模式描述了某個(gè)特定用戶(hù)所使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。 (1)也稱(chēng)物理模式、存儲(chǔ)模式： (2)是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，代表了數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)外模式／模式映象： (1)定義了數(shù)據(jù)庫(kù)中不同用戶(hù)的外模式與數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系： (2)可有多個(gè)外模式／模式映象，對(duì)于每個(gè)外模式，需要一個(gè) 外模式／模式映象來(lái)定義該外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系： (3)當(dāng)模式發(fā)生變化時(shí)，只需調(diào)整外模式／模式間的映象關(guān)系，而外模式無(wú)需修改，保證了數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的邏輯獨(dú)立性，稱(chēng)為數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。 (2)模式／ (3)當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成構(gòu)件、各構(gòu)件的功能及各構(gòu)件間的協(xié)同工作方式： 分類(lèi)： (1)集中式：全部數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理功能均集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的數(shù) 據(jù) 庫(kù)系統(tǒng)：包括單用戶(hù)和主從式兩種，單用戶(hù) DBS 是指系統(tǒng)由一個(gè)用 戶(hù)獨(dú)占，不同機(jī)器間不能共享數(shù)據(jù)：主從式 DBS 是指一個(gè)主機(jī)帶多個(gè) 分時(shí)多用戶(hù)的 DBS： (2)分布式：數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體，但在物理上卻 可以分布在網(wǎng)絡(luò)中不同數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)上： (3)客戶(hù)／服務(wù)器：將 DBMS 和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用分開(kāi)，網(wǎng)絡(luò)申某些節(jié)點(diǎn) 上的計(jì)算機(jī)專(zhuān)門(mén)執(zhí)行 DBMS 功能，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理服務(wù)，稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)服 務(wù)器：其他節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)上安裝 DBMS 的外圍應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具，支持用 戶(hù)的應(yīng)用，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)表示服務(wù)，稱(chēng)為客戶(hù)端： (4)并 行式：硬件平臺(tái)是并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使用多個(gè) CPU和多個(gè)磁 盤(pán)進(jìn)行并行數(shù)據(jù)處理和磁盤(pán)訪問(wèn)操作，以提高執(zhí)行速度： (5) WEB式： 由通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)的客戶(hù)端、 WEB服務(wù)器、 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成。 (2)數(shù)據(jù)操縱功能： DBMS 提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言 (DMI)，用戶(hù)利用 DML 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、插入、刪除或更新： (3)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理和控制功能 (4)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu) DBS 可分為用戶(hù)、人機(jī)交互界面、 DBMS 和磁盤(pán)四個(gè)層次： 用戶(hù)可分為四類(lèi)：數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 DBA：專(zhuān)業(yè)用戶(hù)：應(yīng)用程序員：終 端用戶(hù)： DBMS 可分為兩部份： (1)查詢(xún)處理器：面向用戶(hù)查詢(xún)請(qǐng)求：包括以下幾個(gè)功能模塊： DML 編譯器、嵌入式 DML的預(yù)編譯器、 DDL編譯器、查詢(xún)執(zhí)行引擎： (2)存儲(chǔ)管理器：面向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問(wèn)，包括以下幾個(gè)功能模塊：權(quán) 限和完整性管理器、事務(wù)管理器、文件管理器、緩 沖區(qū)管理器： 磁盤(pán)存儲(chǔ)的類(lèi)型： (1)以數(shù)據(jù)庫(kù)文件方式存儲(chǔ)的應(yīng)用數(shù)據(jù)： (2)數(shù)據(jù)字典： (3)為提高查詢(xún)速度而設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎： (4) DMS 運(yùn)行時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)： (5)日志信息。 軟件生命周 期：指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開(kāi)始，到該產(chǎn)品交付使 用的整個(gè)時(shí)期，包括概念階段、需求階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)現(xiàn)階段、測(cè) 試階段、安裝部署及交付階段： 軟件項(xiàng)目管理：為了能使軟件開(kāi)發(fā)按預(yù)定的質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn) 行，而對(duì)成本、質(zhì)量、進(jìn)度、人員、風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行分析和有效管理的一 系列活動(dòng)。 DBAS 較件組成 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件在 (2)與數(shù)據(jù)訪問(wèn)無(wú)直接關(guān)聯(lián)的應(yīng)用模塊：在許多與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)只是整體中的一部分，其他功能則與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)無(wú)直接關(guān)系，這部分模塊粒度可以比較大。 (2)技術(shù)可行性：是根據(jù)用戶(hù)提出的系統(tǒng)功能、性能及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)約束條件，對(duì)系統(tǒng)軟件、硬件、技術(shù)方案作出評(píng)估和選擇建議： A、 硬件可行性研究是分析 DBAS 的硬件平臺(tái)環(huán)境和設(shè)置： B、 軟件可行性研究包括：對(duì)可用的 DBMS 和操作系統(tǒng)的選型評(píng)估，對(duì)中間件和開(kāi)發(fā)環(huán)境的選型建議，對(duì) DBAS 開(kāi)發(fā)模式和編程語(yǔ)言的建議： C、 技術(shù)方案的選擇是根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)需求，提出 DBAS 可能采用的合理技術(shù)方案和關(guān)鍵技術(shù)： (3)操作可行性：是論證是否具備 DBAS 開(kāi)發(fā)所需的各類(lèi)人員資源、軟件資源、硬件資源和工作環(huán)境等，以及為支持 DBAS 開(kāi)發(fā)如何去改進(jìn)加強(qiáng)這幾方面資源。 項(xiàng)目規(guī)劃包括以下 DBAS 需求分析是在已經(jīng)明確的 DBAS 系統(tǒng)范圍基礎(chǔ)上，通過(guò)