數(shù)據(jù)庫(kù)第1次課-數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論(1)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-02-17 09:32:20 本頁(yè)面
【正文】 、關(guān)系）中最晚發(fā)展起來(lái)的一種，是相對(duì)建模能力最強(qiáng)的一種，也是目前使用得最多的一種模型。 ? 它的產(chǎn)生是與科迪的努力分不開的。 1970年，科迪（ ）首次描述了關(guān)系數(shù)據(jù)模型，后來(lái)他與戴特（ ）一起將關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（笛卡爾積與關(guān)系代數(shù)）上，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的誕生奠定了理論基礎(chǔ)。 關(guān)系模型是以人們?nèi)粘Ｉ钪兴究找姂T的二維表的形式表示實(shí)體集與實(shí)體集之間的聯(lián)系，非常直觀，同時(shí)又由于其理論嚴(yán)格、使用方便等特點(diǎn)，所以被廣泛地接受和使用。 （ 1）關(guān)系中元組的個(gè)數(shù)是有限的； （ 2）關(guān)系中不允許有相同的元組； （ 3）關(guān)系中不允許有相同的屬性名； （ 4）關(guān)系的每一屬性的數(shù)據(jù)類型必須相同，且取自于同一個(gè)域； （ 5）關(guān)系的行的順序和列的順序可以任意交換； （ 6）關(guān)系的任何一個(gè)屬性都必須是不可再分的元素； （ 7）關(guān)系的結(jié)構(gòu)相對(duì)固定，但元組的值與數(shù)目是隨時(shí)間的推移而經(jīng)常變化的。 關(guān)系的性質(zhì) 數(shù)據(jù)模型通常由下列三個(gè)部分組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)的完整性約束規(guī)則。 1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究對(duì)象的類型的集合，這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)的組成成分。 ?一般可以分為兩類： ?一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容有關(guān)的對(duì)象，如關(guān)系模型中的關(guān)系，對(duì)應(yīng)于信息世界中的實(shí)體。 ?另一類是與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象。 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型，如層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)的模型分別命名為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。 5. 數(shù)據(jù)模型的組成要素 2．?dāng)?shù)據(jù)操作 ? 數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)模型中各種對(duì)象的值所允許執(zhí)行的操作，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)中主要有查詢和更新（包括插入、刪除、修改）兩大類操作。 ?數(shù)據(jù)模型要定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則（如操作優(yōu)先級(jí)別）以及實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)句。 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述，數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。 3．?dāng)?shù)據(jù)的完整性約束規(guī)則 ? 對(duì)數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所制定的制約和依存規(guī)則。 ? 這些規(guī)則以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性和有效性 。 第 1章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展及各階段的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ?從數(shù)據(jù)庫(kù) 管理系統(tǒng)角度 看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ?從數(shù)據(jù)庫(kù) 最終用戶角度 看（數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)） ，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為 : ? 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 ? 瀏覽器／應(yīng)用服務(wù)器／數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器多層結(jié)構(gòu)等 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（續(xù)） 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式的概念 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)的兩級(jí)映像 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 1975年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ ANSI）所屬的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃和要求委員會(huì)（ Standards Planning And Requirements Committee）公布了一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告，提出了數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)結(jié)構(gòu)組織，這就是有名的SPARC結(jié)構(gòu)。 一、模式（ Schema） ?模式 （ 也稱邏輯模式 ） ? 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 ? 所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 ， 綜合了所有用戶的需求 ， 又稱DBA（ 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 ） 視圖 ? 與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無(wú)關(guān) ? 與具體的應(yīng)用程序 、 開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言無(wú)關(guān) ?一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式 ?模式的定義 ? 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) （ 數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字 、 類型 、 取值范圍等 ） ? 數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 ? 數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性 、 完整性要求 （ 2）外模式（ External Schema） ?外模式 ? 外模式又稱子模式或用戶模式 ， 它面向用戶 ， 是用戶眼中的數(shù)據(jù)庫(kù) 。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶 （ 包括應(yīng)用程序員和最終用戶 ） 使用的 局部 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖 ， 是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示 外模式（續(xù)） ?外模式的地位：介于模式與應(yīng)用之間 ? 模式與外模式的關(guān)系：一對(duì)多 ?外模式通常是模式的子集 ?一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式 。 反映了不同的用戶的應(yīng)用需求 、 看待數(shù)據(jù)的方式 、 對(duì)數(shù)據(jù)保密的要求 ?對(duì)模式中同一數(shù)據(jù) ， 在外模式中的結(jié)構(gòu) 、 類型 、 長(zhǎng)度 、 保密級(jí)別等都可以不同 ? 外模式與應(yīng)用的關(guān)系：一對(duì)多 ?同一外模式也可以為某一用戶的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所使用 ?但一個(gè)應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式 外模式（續(xù)） ?外模式的用途 ? 保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的一個(gè)有力措施 ? 每個(gè)用戶只能看見和訪問所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù) （ 3）內(nèi)模式（ Internal Schema） ?內(nèi)模式 （ 也稱物理模式或存儲(chǔ)模式 ） ? 它具體地描述了數(shù)據(jù)如何組織并存放在外部存儲(chǔ)器上 ， 即給出了數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和物理存取方法 。 ? 內(nèi)模式是由系統(tǒng)程序員選擇一定的文件結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的 ， 也是由他們編制存取程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存取的 ， 故內(nèi)模式又稱系統(tǒng)程序員視圖 。 ? 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式 內(nèi)模式（續(xù)） ?例如學(xué)生記錄，如果按 堆存儲(chǔ)，則插入一條新記錄總是放在學(xué)生記錄存儲(chǔ)的最后 ，如右圖所示 內(nèi)模式（續(xù)） ? 如果按學(xué)號(hào)升序存儲(chǔ)，則插入一條記錄就要找到它應(yīng)在的位置插入，如圖（ b）所示 ? 如果按照學(xué)生年齡聚簇存放，假如新插入的 S3是 16歲，則應(yīng)插入的位置如圖（ c）所示 記錄不同的存儲(chǔ)方式示意圖 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 用戶級(jí) 用戶視圖 概念級(jí) 全局視圖 物理級(jí) 存儲(chǔ)視圖 三級(jí)模式中：模式是內(nèi)模式的邏輯表示；內(nèi)模式是概念模式的物理實(shí)現(xiàn)；外模式則是概念模式的部分抽取。 三級(jí)模式結(jié)構(gòu)的一個(gè)具體實(shí)例 圖書信息 出版社名稱 字符型 20 書名 字符型 30 作者姓名 字符型 20 出版日期 日期型 作者著書信息 作者姓名 字符型 20 書名 字符型 30 出版社出書類型 出版社名稱 字符型 20 書名 字符型 30 類型 字符型 1 作者 作品 出版社 數(shù)據(jù)文件 數(shù)據(jù)文件 數(shù)據(jù)文件 索引文件 索引文件 索引文件 作者 作品 出版社 作者編號(hào) 字符型 5 書號(hào) 字符型 6 出版社編號(hào) 字符型 5 作者姓名 字符型 20 書名 字符型 30 出版社名稱 字符型 20 通信地址 字符型 50 類型 字符型 1 城市 字符型 10 郵編 字符型 6 價(jià)格 貨幣 電話 字符型 11 出版日期 日期型
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