【正文】 從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮 ， 多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ MDBMS） 應(yīng)具有如下基本功能： （ 1） 應(yīng)能夠有效地表示多種媒體數(shù)據(jù) ， 對(duì)不同媒體的數(shù)據(jù)如文本 、 圖形 、 圖像 、 聲音等能夠按應(yīng)用的不同 ，采用不同的表示方法 。 （ 3） 應(yīng)能夠像其他格式化數(shù)據(jù)一樣對(duì)多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行操作 ， 包括對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的瀏覽 、 查詢檢索 ， 對(duì)不同的媒體提供不同的操縱 ， 如聲音的合成 、 圖像的縮放等 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 22 4． 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 信息技術(shù)的高速發(fā)展 ， 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)在急劇增長(zhǎng) ，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的規(guī)模 、 范圍和深度不斷擴(kuò)大 ， 一般的事務(wù)處理已不能滿足應(yīng)用的需要 ， 企業(yè)界需要在大量信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的決策支持 （ Decision Support， DS） ， 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) （ Data Warehousing， DW） 技術(shù)的興起滿足了這一需求 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 23 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) （ DataBase System，DBS） ， 是一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 。 應(yīng)用程序 硬件 語(yǔ)言編譯 DBMS OS 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 24 1． 計(jì)算機(jī)硬件 計(jì)算機(jī)硬件 （ Hardware） 是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ) ， 是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) DBMS的硬件資源 ，主要包括主機(jī) 、 存儲(chǔ)設(shè)備 、 I/O通道等 。 為使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)獲得較滿意的運(yùn)行效果 ， 應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)的 CPU、內(nèi)存 、 磁盤 、 I/O通道等技術(shù)性能指標(biāo) ， 采用較高的配置 。 DBMS提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制的功能 ， 將用戶應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)相互隔離 。 DBMS必須運(yùn)行在相應(yīng)的系統(tǒng)平臺(tái)上 ， 在操作系統(tǒng)和相關(guān)的系統(tǒng)軟件支持下 ， 才能有效地運(yùn)行 。 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)也是以文件的形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的 ， 它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)操作的對(duì)象和結(jié)果 。 所謂集中性是指把數(shù)據(jù)庫(kù)看成性質(zhì)不同的數(shù)據(jù)文件的集合 ， 其中的數(shù)據(jù)冗余很小 。 數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)由 DBMS進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制 ， 用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的各種數(shù)據(jù)操作都是通過(guò) DBMS實(shí)現(xiàn)的 。 應(yīng)用程序的操作范圍通常僅是數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)子集 ， 也即用戶所需的那部分?jǐn)?shù)據(jù) 。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（ DataBase Administrator， DBA）負(fù)責(zé)管理、監(jiān)督、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；應(yīng)用程序員（ Application Programmer）負(fù)責(zé)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中運(yùn)行的各類應(yīng)用程序；終端用戶（ EndUser）是在 DBMS與應(yīng)用程序支持下，操作使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的普通使用者。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 27 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 為了有效地組織、管理數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性，人們?yōu)閿?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)了一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系結(jié)構(gòu)，包括 3個(gè)模式（外模式、模式和內(nèi)模式）和 2個(gè)映射（外模式 模式映射和模式 內(nèi)模式映射）。用戶級(jí)對(duì)應(yīng)外模式，概念級(jí)對(duì)應(yīng)模式，物理級(jí)對(duì)應(yīng)內(nèi)模式，使不同級(jí)別的用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)形成不同的視圖。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖 15所示。 它是由數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者綜合所有用戶的數(shù)據(jù) ， 按照統(tǒng)一的觀點(diǎn)構(gòu)造的全局邏輯結(jié)構(gòu) ， 是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的總體描述 ， 是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 （ 全局視圖 ） 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 30 2． 外模式 外模式又稱子模式 ， 對(duì)應(yīng)于用戶級(jí) 。 外模式是從模式導(dǎo)出的一個(gè)子集 ，包含模式中允許特定用戶使用的那部分?jǐn)?shù)據(jù) 。外模式反映了數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶觀 。 它是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示或底層描述 ， 是數(shù)據(jù)庫(kù)最低一級(jí)的邏輯描述 ， 它描述了數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)介質(zhì)上的存儲(chǔ)方式和物理結(jié)構(gòu) ， 對(duì)應(yīng)著實(shí)際存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)庫(kù) 。 在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，只有惟一的數(shù)據(jù)庫(kù)，因而作為定義、描述數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的內(nèi)模式和定義、描述數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)的模式，也是惟一的，但建立在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之上的應(yīng)用則是非常廣泛、多樣的，所以對(duì)應(yīng)的外模式不是惟一的，也不可能惟一。 實(shí)際上 ， 對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)而言 ， 只有物理級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)是客觀存在的 ， 它是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作的基礎(chǔ) ， 概念級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)中不過(guò)是物理數(shù)據(jù)庫(kù)的一種邏輯的 、抽象的描述 （ 即模式 ） ， 用戶級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)則是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口 ， 它是概念級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)子集 （ 外模式 ） 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 33 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能 作為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)核心軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) DBMS，通過(guò)三級(jí)模式間的映射轉(zhuǎn)換 ， 為用戶實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 、使用 、 維護(hù)操作 ， 因此 ， DBMS必須具備相應(yīng)的功能 。 用戶使用 DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)的子模式 （ 外模式 ） 、模式和內(nèi)模式 ， 以定義和刻畫數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu) ， 正確描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 ， DBMS根據(jù)這些數(shù)據(jù)定義 ， 從物理記錄導(dǎo)出全局邏輯記錄 ， 再?gòu)娜诌壿嬘涗泴?dǎo)出應(yīng)用程序所需的數(shù)據(jù)記錄 。 DML通常分為兩類：一類是嵌入主語(yǔ)言中的 ， 如嵌入 C、 COBOL等詞組語(yǔ)言中 ，這類 DML一般本身不能獨(dú)立使用 ， 稱之為宿主型語(yǔ)言；另一類是交互式命令語(yǔ)言 ， 它語(yǔ)法簡(jiǎn)單 ， 可獨(dú)立使用 ，稱之為自含型語(yǔ)言 。 Visual FoxPro 6提供的是自含型語(yǔ)言 。 它是 DBMS運(yùn)行的核心部分 ，主要包括兩方面的功能：系統(tǒng)建立與維護(hù)功能和系統(tǒng)運(yùn)行控制功能 ， 分別通過(guò)相應(yīng)的控制程序完成有關(guān)功能 ， 包括系統(tǒng)總控 、 存取控制 （ 即存取權(quán)限檢查 ） 、 并發(fā)控制 、 數(shù)據(jù)庫(kù)完整性控制 、 數(shù)據(jù)訪問(wèn) 、 數(shù)據(jù)裝入 、 性能監(jiān)測(cè) 、 系統(tǒng)恢復(fù)等 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 37 4． 通信功能 DBMS提供數(shù)據(jù)庫(kù)與操作系統(tǒng) OS的聯(lián)機(jī)處理接口 ， 以及與遠(yuǎn)程作業(yè)輸入的接口 。 交互式直觀明了 、 使用簡(jiǎn)單 ，通常是借助于 DBMS的 DML對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行操作；應(yīng)用程序方式則是用戶或應(yīng)用程序員依據(jù)外模式 （ 子模式 ） 編寫應(yīng)用程序模塊 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的各種操作 。 如目前運(yùn)行于微機(jī)上的許多 DBMS就不具備存取控制功能 ， 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操作的權(quán)限管理很弱或者沒(méi)有 ， 而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的 DBMS則具有存取控制以及并發(fā)控制功能 。 1． 數(shù)據(jù)共享 數(shù)據(jù)共享是指多個(gè)用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)而不相互影響，數(shù)據(jù)共享包括以下三個(gè)方面：所有用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫(kù)不僅可以為當(dāng)前的用戶服務(wù)，也可以為將來(lái)的新用戶服務(wù)；可以使用多種語(yǔ)言完成與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。 在非數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中 ， 由于每個(gè)應(yīng)用程序都有自己的數(shù)據(jù)文件 ， 所以數(shù)據(jù)存在著大量的重復(fù) 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 40 3． 具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 所謂數(shù)據(jù)獨(dú)立是指數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序之間的彼此獨(dú)立 ，它們之間不存在相互依賴的關(guān)系 。 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中 ， 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)通過(guò)映像 ， 實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間較高的獨(dú)立性 。 （ 2） 邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立：數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)的變化 （ 如數(shù)據(jù)定義的修改 ， 數(shù)據(jù)間聯(lián)系的變更等 ） 不影響用戶的應(yīng)用程序 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 41 4． 增強(qiáng)了數(shù)據(jù)安全性和完整性保護(hù) 數(shù)據(jù)庫(kù)加入了安全保密機(jī)制 ， 可以防止對(duì)數(shù)據(jù)的非法存取 。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采取了并發(fā)訪問(wèn)控制 ， 保證了數(shù)據(jù)的正確性 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 42 現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)描述 現(xiàn)實(shí)世界是存在于人腦之外的客觀世界 ， 是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)操作處理的對(duì)象 。 計(jì)算機(jī)信息處理的對(duì)象是現(xiàn)實(shí)生活中的客觀事物 ， 在對(duì)客觀事物實(shí)施處理的過(guò)程中 ， 首先要經(jīng)歷了解 、 熟悉的過(guò)程 ， 從觀測(cè)中抽象出大量描述客觀事物的信息 ， 再對(duì)這些信息進(jìn)行整理 、分類和規(guī)范 ， 進(jìn)而將規(guī)范化的信息數(shù)據(jù)化 ， 最終由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存儲(chǔ) 、 處理 。 客觀事物是信息之源 ， 是設(shè)計(jì) 、 建立數(shù)據(jù)庫(kù)的出發(fā)點(diǎn) ， 也是使用數(shù)據(jù)庫(kù)的最后歸宿 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 43 1． 信息處理的三個(gè)層次 （ 1） 現(xiàn)實(shí)世界 現(xiàn)實(shí)世界就是存在于人腦之外的客觀世界 ， 客觀事物及其相互聯(lián)系就處于現(xiàn)實(shí)世界中 。 客觀事物在信息世界中稱為實(shí)體 ， 反映事物間聯(lián)系的是實(shí)體模型或概念模型 ?，F(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物及其聯(lián)系，在數(shù)據(jù)世界中以數(shù)據(jù)模型描述。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 44 2． 實(shí)體 客觀事物在信息世界中稱為實(shí)體 （ Entity） ， 它是現(xiàn)實(shí)世界中任何可區(qū)分 、 識(shí)別的事物 。一個(gè)實(shí)體可用若干屬性來(lái)刻畫 。； （ 2） 實(shí)體型和實(shí)體值 實(shí)體型就是實(shí)體的結(jié)構(gòu)描述 ， 通常是實(shí)體名和屬性名的集合 。 屬性型就是屬性名及其取值類型 ， 屬性值就是屬性在其值域中所取的具體值； （ 4） 實(shí)體集 性質(zhì)相同的同類實(shí)體的集合稱實(shí)體集 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 45 3． 實(shí)體聯(lián)系 建立實(shí)體模型的一個(gè)主要任務(wù)就是要確定實(shí)體之間的聯(lián)系 。 如圖 16所示 。如班長(zhǎng)與班級(jí)的聯(lián)系 ， 一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)班長(zhǎng) ， 一個(gè)班長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)班級(jí) 。 如班長(zhǎng)與學(xué)生的聯(lián)系 ，一個(gè)班長(zhǎng)對(duì)應(yīng)多個(gè)學(xué)生 ， 而本班每個(gè)學(xué)生只對(duì)應(yīng)一個(gè)班長(zhǎng) 。如教師與學(xué)生的聯(lián)系，一位教師為多個(gè)學(xué)生授課，每個(gè)學(xué)生也有多位任課教師。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的重要任務(wù)就是建立實(shí)體模型，建立概念數(shù)據(jù)庫(kù)的具體描述。實(shí)體模型只是將現(xiàn)實(shí)世界的客觀對(duì)象抽象為某種信息結(jié)構(gòu)，這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)世界的模型則由數(shù)據(jù)模型描述，數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)體之間聯(lián)系的抽象描述即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 48 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是指數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)常用的數(shù)據(jù)模型有下列三種： 層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 。 樹是由結(jié)點(diǎn)和連線組成 ， 結(jié)點(diǎn)表示數(shù)據(jù)集 ， 連線表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 ， 樹形結(jié)構(gòu)只能表示一對(duì)多聯(lián)系 。 樹的最高位置只有一個(gè)結(jié)點(diǎn) ， 稱為根結(jié)點(diǎn) 。 沒(méi)有子結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)稱為葉結(jié)點(diǎn) ， 它處于分枝的末端 。 支持層次數(shù)據(jù)模型的 DBMS稱為層次數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ， 在這種系統(tǒng)中建立的數(shù)據(jù)庫(kù)是層次數(shù)據(jù)庫(kù) 。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 50 2． 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 （ Network Model） 用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示數(shù)據(jù)及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型 。 網(wǎng)狀模型的基本特點(diǎn)： （ 1） 一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn) （ 2）至少有一結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)的父結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)狀模型和層次模型在本質(zhì)上是一樣的，從邏輯上看，它們都是用結(jié)點(diǎn)表示數(shù)據(jù)，用連線表示數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，從物理上看，層次模型和網(wǎng)絡(luò)模型都是用指針來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)文件之間的聯(lián)系。 支持網(wǎng)狀模型的 DBMS稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中建立的數(shù)據(jù)庫(kù)是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)。 目 錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 退 出 51 3． 關(guān)系模型 （ Relational Model） 人們習(xí)慣用表格形式表示一組相關(guān)的數(shù)據(jù) ， 既簡(jiǎn)單又直觀 ， 如表 11就是一張學(xué)生基本情況表 。 在關(guān)系模型中 ， 實(shí)體和實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系表示的 ， 也就是說(shuō) ， 二維表格中既存放著實(shí)體本身的數(shù)據(jù) ， 又存放著實(shí)體間的聯(lián)系 。 關(guān)系模型是建立在關(guān)系代數(shù)基礎(chǔ)上的 ， 因而具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ) 。 Visual FoxPro是一種典型的關(guān)系