1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理 趙東明趙東明原理教學(xué)（原理教學(xué)（3 3學(xué)分）學(xué)分） 筆試成績占筆試成績占 80%9080%90% 理論教學(xué)理論教學(xué) 平時(shí)成績占平時(shí)成績占 20%10%20%10% 上機(jī)實(shí)踐上機(jī)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)（課程設(shè)計(jì)（2 2學(xué)分）學(xué)分）1 1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論( (第四版第四版) ) 薩師煊、王珊薩師煊、王珊 高等教育出版社高等教育出版社 2 A. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan, 2 A. Silberschatz, H. F. Korth, S. Sudarshan, Database Database System

2、ConceptsSystem Concepts (Ed. 4), McGraw-Hill, 1999 (Ed. 4), McGraw-Hill, 19993 3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念( (第四版第四版),(),(中譯本中譯本) )：楊冬青、唐世渭等譯：楊冬青、唐世渭等譯 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社4 4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理( (第二版第二版), ), 李建中等李建中等 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社DBMSl數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末, , 是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支l數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)

3、l數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是最廣泛使用的軟件系統(tǒng)之一數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是最廣泛使用的軟件系統(tǒng)之一l數(shù)據(jù)庫研究數(shù)據(jù)庫研究, , 開發(fā)與應(yīng)用是計(jì)算機(jī)學(xué)科最活躍的領(lǐng)域開發(fā)與應(yīng)用是計(jì)算機(jī)學(xué)科最活躍的領(lǐng)域l三位圖靈獎得主三位圖靈獎得主 Charles W. BachmanCharles W. Bachman (1973) ( (1973) (數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)) ) Edgar F. CoddEdgar F. Codd (1981) ( (1981) (關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)) ) James GrayJames Gray (1998) ( (1998) (數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理) )l數(shù)據(jù)庫涵蓋了數(shù)據(jù)庫涵蓋了

4、 “ “信息管理信息管理”的主要內(nèi)容的主要內(nèi)容本課程與其他課程的聯(lián)系與分工本課程與其他課程的聯(lián)系與分工先修課程先修課程：高級語言程序設(shè)計(jì)：高級語言程序設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后續(xù)課程后續(xù)課程：軟件工程：軟件工程 數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)挖掘等 信息系統(tǒng)的核心是信息系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫，而信息系統(tǒng)的開發(fā)過程要用到具，而信息系統(tǒng)的開發(fā)過程要用到具體的軟件開發(fā)工具和軟件工程的方法。高級語言程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)體的軟件開發(fā)工具和軟件工程的方法。高級語言程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制的基礎(chǔ)。這幾門課程貫穿著開發(fā)應(yīng)用結(jié)構(gòu)是信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制的基礎(chǔ)。這幾門課程貫穿著開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程。系統(tǒng)的全過程。1 1了解數(shù)

5、據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程；了解數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程；2 2掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、數(shù)據(jù)模型和體系結(jié)構(gòu)；掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、數(shù)據(jù)模型和體系結(jié)構(gòu)；3 3掌握掌握RDBSRDBS的規(guī)范化理論和的規(guī)范化理論和SQLSQL的使用技術(shù)；的使用技術(shù)；4 4理解數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程，能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理解數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程，能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 簡單的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；簡單的應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；5 5掌握數(shù)據(jù)庫保護(hù)的四種措施：掌握數(shù)據(jù)庫保護(hù)的四種措施： 數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù) 并發(fā)控制并發(fā)控制 系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的安全性 完整性完整性6 6了解數(shù)據(jù)庫新技術(shù)的發(fā)展動向和內(nèi)容。了解數(shù)據(jù)庫新技術(shù)的發(fā)展動

6、向和內(nèi)容。內(nèi)容安排內(nèi)容安排第一章：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述第一章：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 第十一章第十一章: XML: XML第二章：實(shí)體第二章：實(shí)體- -聯(lián)系模型聯(lián)系模型 第十二章第十二章 ODBCODBC編程編程第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)模型第三章：關(guān)系數(shù)據(jù)模型第四章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言第四章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQLSQL第五章：完整性和安全性第五章：完整性和安全性第六章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)理論第六章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)理論第七章：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第七章：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第八章：查詢處理和優(yōu)化第八章：查詢處理和優(yōu)化第九章：事務(wù)與并發(fā)控制第九章：事務(wù)與并發(fā)控制第十章：數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)第十章：數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)技術(shù)第一章第一章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)

7、據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，也是應(yīng)用最是計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，也是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，它已成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的核心技術(shù)和廣泛的技術(shù)之一，它已成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)重要基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)學(xué)科體系中十分重要的系統(tǒng)軟件。是計(jì)算機(jī)學(xué)科體系中十分重要的系統(tǒng)軟件。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理是軟件專業(yè)中一門必修課程，該課程理論是軟件專業(yè)中一門必修課程，該課程理論性強(qiáng)，并具有一定的實(shí)用技術(shù)。性強(qiáng)，并具有一定的實(shí)用技術(shù)。一、為什么需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一、為什么需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)(DBMS)1 1 數(shù)據(jù)管理的例子

8、數(shù)據(jù)管理的例子 （原因：各領(lǐng)域產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)）（原因：各領(lǐng)域產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)） 零售業(yè)零售業(yè)-管理產(chǎn)品、客戶和購買信息管理產(chǎn)品、客戶和購買信息 銀行業(yè)銀行業(yè)-管理客戶、帳戶和存貸款信息管理客戶、帳戶和存貸款信息 制造業(yè)制造業(yè)-管理供應(yīng)、訂單、庫存、銷售等信息管理供應(yīng)、訂單、庫存、銷售等信息電信業(yè)電信業(yè)-管理通訊網(wǎng)絡(luò)信息、存儲通話記錄、維護(hù)電話卡余額管理通訊網(wǎng)絡(luò)信息、存儲通話記錄、維護(hù)電話卡余額大量數(shù)據(jù)要存儲在計(jì)算機(jī)中，所面臨的共同問題是：大量數(shù)據(jù)要存儲在計(jì)算機(jī)中，所面臨的共同問題是： 如何合理地組織數(shù)據(jù)？如何合理地組織數(shù)據(jù)？ 如何有效地訪問數(shù)據(jù)如何有效地訪問數(shù)據(jù) ？2 2 數(shù)據(jù)管理的基本操作數(shù)據(jù)管理

9、的基本操作n 數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢n 數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)更新 ( (插入、刪除、修改插入、刪除、修改) )3 3 實(shí)際應(yīng)用對數(shù)據(jù)操作進(jìn)一步要求實(shí)際應(yīng)用對數(shù)據(jù)操作進(jìn)一步要求n 并發(fā)訪問控制并發(fā)訪問控制 （數(shù)據(jù)需要多用戶共享）（數(shù)據(jù)需要多用戶共享）n 故障恢復(fù)故障恢復(fù) （各類故障是不可避免的）（各類故障是不可避免的）n 數(shù)據(jù)的安全性數(shù)據(jù)的安全性 （防止非法使用和越權(quán)使用）（防止非法使用和越權(quán)使用）n 數(shù)據(jù)的完整性數(shù)據(jù)的完整性 （數(shù)據(jù)符合語義，滿足一致性）（數(shù)據(jù)符合語義，滿足一致性） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) （ DBMS ）二、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫二、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫 DBMS DBMS 是位于

10、是位于用戶用戶和和 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 之間的系統(tǒng)軟件。之間的系統(tǒng)軟件。其功能：其功能： 1. 1. 數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)定義 - - 提供數(shù)據(jù)定義語言（提供數(shù)據(jù)定義語言（DDLDDL） 2. 2. 數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱 - - 提供數(shù)據(jù)操縱語言（提供數(shù)據(jù)操縱語言（DMLDML） 3. 3. 事務(wù)管理和運(yùn)行管理事務(wù)管理和運(yùn)行管理 - 統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)、控制對數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)、控制對數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問 保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性 確保故障時(shí)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)不被破壞確保故障時(shí)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)不被破壞DBMSDBMS的功能的功能 （續(xù)）4. 4. 數(shù)據(jù)存儲和查詢處理數(shù)據(jù)存儲和查詢處理 - 確定數(shù)據(jù)

11、的物理組織和存取方式確定數(shù)據(jù)的物理組織和存取方式 提供數(shù)據(jù)的持久存儲和有效訪問提供數(shù)據(jù)的持久存儲和有效訪問 確定查詢處理方法，查詢優(yōu)化確定查詢處理方法，查詢優(yōu)化5. 5. 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)-數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲、性能監(jiān)測等數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)儲、性能監(jiān)測等6. 6. 其他功能其他功能 - 包括包括DBMSDBMS與其它軟件通信與其它軟件通信 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和互操作異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和互操作 三、相關(guān)概念三、相關(guān)概念n 數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)（DataData）（1 1）定義：描述事物的符號記錄稱為）定義：描述事物的符號記錄稱為DataData。（2 2）數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式）數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式 數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)

12、庫中存儲的基本對象。它有多種表現(xiàn)形式（聲、文、數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。它有多種表現(xiàn)形式（聲、文、圖等），但各類數(shù)據(jù)都必須數(shù)字化后才能加工處理。圖等），但各類數(shù)據(jù)都必須數(shù)字化后才能加工處理。（3 3）如何來描述事物的數(shù)據(jù)特征？）如何來描述事物的數(shù)據(jù)特征？ 在計(jì)算機(jī)中，為了存儲和處理事物，就需要抽象出對事物感在計(jì)算機(jī)中，為了存儲和處理事物，就需要抽象出對事物感興趣的特征組成一個記錄來描述。興趣的特征組成一個記錄來描述。例如例如： （ 李明李明 男男 1982 1982 江蘇江蘇 ） （ 8.25 A1 50 5 2508.25 A1 50 5 250 ） 數(shù)據(jù)記錄本身只是一個存儲和處理的形式

13、，只有對其進(jìn)行了數(shù)據(jù)記錄本身只是一個存儲和處理的形式，只有對其進(jìn)行了解釋才能完整的表達(dá)內(nèi)容。解釋才能完整的表達(dá)內(nèi)容。 因此，數(shù)據(jù)和關(guān)于數(shù)據(jù)的解釋是不可分的。因此，數(shù)據(jù)和關(guān)于數(shù)據(jù)的解釋是不可分的。數(shù)據(jù)的語義數(shù)據(jù)的語義n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫（DatabaseDatabase，簡稱，簡稱DBDB）是持久儲存在計(jì)算機(jī)中、是持久儲存在計(jì)算機(jī)中、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合。 n 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲n 可以被各種用戶共享可以被各種用戶共享n 具有較小的冗余度具有較小的冗余度n 較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高的數(shù)據(jù)

14、獨(dú)立性n 易于擴(kuò)展易于擴(kuò)展 n 數(shù)據(jù)庫模式數(shù)據(jù)庫模式: : 在數(shù)據(jù)庫中，使用數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)建模在數(shù)據(jù)庫中，使用數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)建模 所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果。所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果。 數(shù)據(jù)庫模式描述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（型），具有相對穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)庫模式描述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（型），具有相對穩(wěn)定性。 特定時(shí)刻數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)庫的實(shí)例（值）。特定時(shí)刻數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)庫的實(shí)例（值）。 n 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 由數(shù)據(jù)庫、由數(shù)據(jù)庫、DBMSDBMS（及其開發(fā)工具）、（及其開發(fā)工具）、 應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理員組成。應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理員組成。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ DBS DBS ） 0 DBS DBS 是指在

15、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入了數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)。一般是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入了數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)。一般由由 DBDB、DBMSDBMS、應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、DBADBA、USERUSER等構(gòu)成。等構(gòu)成。用戶用戶用戶應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)DB 數(shù)據(jù)庫管理員1.2 1.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的核心概念。是一種形式化機(jī)制，用于數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的核心概念。是一種形式化機(jī)制，用于數(shù)學(xué)建模，是對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。數(shù)學(xué)建模，是對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。 在數(shù)據(jù)庫中用在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型這個工具來抽象、表示、和處這個工具來抽象、表示、和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。理現(xiàn)實(shí)世

16、界中的數(shù)據(jù)和信息。 數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面的要求：數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面的要求： （1 1）能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；）能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界； （2 2）易于為人理解）易于為人理解 （3 3）便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。）便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。 兩類兩類數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 （1 1）概念模型概念模型 （ 從用戶的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模）從用戶的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模） （ 主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) ） （2 2）數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型 （邏輯模型和物理模型）（邏輯模型和物理模型） （從計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模）（從計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模） （ 主要用于主要用于 DBMS DBMS 的實(shí)

17、現(xiàn)的實(shí)現(xiàn) ） 現(xiàn)實(shí)世界中客觀對象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界中客觀對象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界信息世界機(jī)器世界概念模型DBMSDBMS支持的數(shù)據(jù)模型一、一、 概念模型概念模型 ( (實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系模型聯(lián)系模型) ) 概念模型用于信息世界的建模。是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層概念模型用于信息世界的建模。是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象。抽象。 概念模型是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具。同時(shí)也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人概念模型是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具。同時(shí)也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員與用戶之間進(jìn)行交流的語言。員與用戶之間進(jìn)行交流的語言。 信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念 實(shí)體實(shí)體 屬性屬性 碼碼 域域 實(shí)體型實(shí)體型 實(shí)體值實(shí)體值

18、 聯(lián)系聯(lián)系 實(shí)體型之間的聯(lián)系有三類：實(shí)體型之間的聯(lián)系有三類： 1:1 1:n m:n1:1 1:n m:n舉例：舉例：兩個實(shí)體型之間的聯(lián)系兩個實(shí)體型之間的聯(lián)系學(xué)校校長領(lǐng)導(dǎo)11職工部門所在1N課程學(xué)生選課NM舉例：舉例：多個實(shí)體型之間的聯(lián)系多個實(shí)體型之間的聯(lián)系參考書課程講授NM教師1零件供應(yīng)商 供應(yīng)PN項(xiàng)目M舉例：舉例：單個實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系單個實(shí)體型內(nèi)的聯(lián)系 職 工領(lǐng) 導(dǎo)N1概念模型的一種表示方法：概念模型的一種表示方法： 實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系法聯(lián)系法 （ E-RE-R圖圖 ）實(shí)體型聯(lián)系連線屬性例如學(xué) 生選課M學(xué)號課 程姓名年齡系別N課程號名稱學(xué)分成績二、二、 數(shù)據(jù)模型的組成要素?cái)?shù)據(jù)模型的組成要素

19、數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合。它們包括兩類：一類是與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合。它們包括兩類：一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象；一類是與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系有關(guān)的對數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象；一類是與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系有關(guān)的對象。象。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是刻畫一個數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是刻畫一個數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，人們通常按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型。人們通常按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)

20、特性的描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集合。包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。合。包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。 數(shù)據(jù)庫主要有數(shù)據(jù)庫主要有檢索檢索和和更新更新兩大類操作。數(shù)據(jù)模型必須精確地定義兩大類操作。數(shù)據(jù)模型必須精確地定義這些操作。這些操作。 數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。 數(shù)據(jù)的完整性約束條件數(shù)據(jù)的完整性約束條件 數(shù)據(jù)的約束條件是一組數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)

21、據(jù)及聯(lián)系所具有的制約和依存的規(guī)則。其目的是為了保證數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及聯(lián)系所具有的制約和依存的規(guī)則。其目的是為了保證數(shù)據(jù)的正確、有效、和相容。據(jù)的正確、有效、和相容。三、三、 最常見的數(shù)據(jù)模型最常見的數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)庫中最常見的邏輯數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫中最常見的邏輯數(shù)據(jù)模型 層次模型層次模型網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ兔嫦驅(qū)ο竽Ｐ蛯ο箨P(guān)系模型對象關(guān)系模型非關(guān)系模型注意：注意：這里講的數(shù)據(jù)模型都是邏這里講的數(shù)據(jù)模型都是邏輯上的，是計(jì)算機(jī)能夠理解，且輯上的，是計(jì)算機(jī)能夠理解，且被被 DBMS DBMS 支持的數(shù)據(jù)視圖。支持的數(shù)據(jù)視圖。非關(guān)系模型非關(guān)系模型 在非關(guān)系模型中，實(shí)體用在非關(guān)系模型中，

22、實(shí)體用記錄記錄表示；實(shí)體的屬性用記錄的數(shù)據(jù)表示；實(shí)體的屬性用記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)即項(xiàng)即字段字段表示；實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為記錄之間的兩兩聯(lián)系。表示；實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為記錄之間的兩兩聯(lián)系。 基本層次聯(lián)系基本層次聯(lián)系 非關(guān)系模型中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的單位是基本層次非關(guān)系模型中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的單位是基本層次聯(lián)系。聯(lián)系。 它是指兩個記錄以及它們之間的它是指兩個記錄以及它們之間的 1:n1:n（包（包括括1:11:1）的聯(lián)系。）的聯(lián)系。 Ri RjLij 層次模型層次模型 定義定義 滿足下條件的基本層次聯(lián)系的集合。滿足下條件的基本層次聯(lián)系的集合。 （1 1）有且只有一個結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)，稱根結(jié)點(diǎn)；）有且只有一個結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)，稱根結(jié)點(diǎn)；

23、 （2 2）根除外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個父結(jié)點(diǎn)。）根除外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個父結(jié)點(diǎn)。 基本特點(diǎn)基本特點(diǎn) 對任意一個給定的記錄值，只有按其路徑查看時(shí)，才能顯示出它對任意一個給定的記錄值，只有按其路徑查看時(shí)，才能顯示出它的全部意義。沒有一個子女結(jié)點(diǎn)能脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。的全部意義。沒有一個子女結(jié)點(diǎn)能脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 定義定義 滿足下條件的基本層次聯(lián)系的集合。滿足下條件的基本層次聯(lián)系的集合。 （1 1）允許一個以上結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)；）允許一個以上結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)； （2 2）一個結(jié)點(diǎn)可以有多個父結(jié)點(diǎn)。）一個結(jié)點(diǎn)可以有多個父結(jié)點(diǎn)。 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更具有普遍性，它還允許兩

24、個記錄之間有多網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更具有普遍性，它還允許兩個記錄之間有多種聯(lián)系。種聯(lián)系。四、四、 關(guān)系模型關(guān)系模型 關(guān)系模型時(shí)目前最重要的數(shù)據(jù)模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是采用關(guān)系關(guān)系模型時(shí)目前最重要的數(shù)據(jù)模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是采用關(guān)系模型來組織數(shù)據(jù)。模型來組織數(shù)據(jù)。 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 從用戶的角度來看，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)就是一張從用戶的角度來看，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)就是一張二維表二維表。 關(guān)系關(guān)系dede一些術(shù)語一些術(shù)語 關(guān)系關(guān)系 元組元組 屬性屬性 碼碼 域域 分量分量 關(guān)系模式關(guān)系模式注意：注意：關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的。關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的。 關(guān)系中

25、的每個分量都是不可分的。關(guān)系中的每個分量都是不可分的。至少滿足至少滿足1NF1NF 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作 （1 1）關(guān)系模型的）關(guān)系模型的操作操作包括：包括： 查詢查詢 插入插入 刪除刪除 修改修改 （2 2）定義數(shù)據(jù)操作的方法有兩種）定義數(shù)據(jù)操作的方法有兩種 關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù) （并、交、差、選擇、投影、連接（并、交、差、選擇、投影、連接) ) 關(guān)系演算關(guān)系演算 （元組關(guān)系演算（元組關(guān)系演算 域關(guān)系演算域關(guān)系演算) ) 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作是元組集合的操作。操作的對象和操作的結(jié)關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操作是元組集合的操作。操作的對象和操作的結(jié)果都是關(guān)系。果都是關(guān)系。 關(guān)系模型的完整型約束關(guān)

26、系模型的完整型約束 （1 1）實(shí)體完整性實(shí)體完整性 （2 2）參照完整性）參照完整性 （3 3）用戶自定義的完整性）用戶自定義的完整性 實(shí)體完整性和參照完整性是通用完整性約束，由關(guān)系模實(shí)體完整性和參照完整性是通用完整性約束，由關(guān)系模型明確定義型明確定義 關(guān)系模型的存儲結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的存儲結(jié)構(gòu) 關(guān)系模型中，實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系全都用關(guān)系模型中，實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系全都用二維表二維表來表示。來表示。 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，表的物理結(jié)構(gòu)常以在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，表的物理結(jié)構(gòu)常以O(shè)SOS的文件形式來的文件形式來組織。一個表可以對應(yīng)一個文件，也可以對應(yīng)多個文件。組織。一個表可以對應(yīng)一個文件，也可以對應(yīng)多個文件。 關(guān)系

27、模型的優(yōu)缺點(diǎn)關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn) 1.3 1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)dede結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)考察數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以有不同的角度。考察數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以有不同的角度。n從從 DBMSDBMS 的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu) 內(nèi)模式內(nèi)模式 外模式外模式 模式模式 n從從 USERUSER 的角度看，數(shù)據(jù)庫統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為的角度看，數(shù)據(jù)庫統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為 單用戶結(jié)構(gòu)單用戶結(jié)構(gòu) 主從式結(jié)構(gòu)主從式結(jié)構(gòu) 分布式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu) 客戶客戶/ /服務(wù)器結(jié)構(gòu)服務(wù)器結(jié)構(gòu) 瀏覽器瀏覽器/ /應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器/ /數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu)n 單用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)單用戶數(shù)據(jù)庫系

28、統(tǒng) 整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（包括應(yīng)用程序、整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（包括應(yīng)用程序、DBMSDBMS、數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)）都安裝在一臺計(jì)算機(jī)上都安裝在一臺計(jì)算機(jī)上 為一個用戶所獨(dú)占為一個用戶所獨(dú)占 不同機(jī)器之間不能共享數(shù)據(jù)不同機(jī)器之間不能共享數(shù)據(jù)單用戶系統(tǒng)是一種早期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，目前已經(jīng)不再流行單用戶系統(tǒng)是一種早期的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，目前已經(jīng)不再流行 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括應(yīng)用程序、DBMSDBMS和數(shù)據(jù)都集中存和數(shù)據(jù)都集中存放在主機(jī)上放在主機(jī)上 所有處理任務(wù)都由主機(jī)來完成所有處理任務(wù)都由主機(jī)來完成 用戶通過主機(jī)的終端并發(fā)地訪問數(shù)據(jù)庫，共享數(shù)據(jù)用戶通過主機(jī)的終端并發(fā)地訪問數(shù)據(jù)庫，共享數(shù)據(jù)資源資源 主從式結(jié)

29、構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種一臺主機(jī)帶多主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一種一臺主機(jī)帶多個終端的多用戶系統(tǒng)個終端的多用戶系統(tǒng)n 分布式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu) 分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在邏輯上是一個分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)在邏輯上是一個整體，但物理地分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上整體，但物理地分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上 網(wǎng)絡(luò)中的每個結(jié)點(diǎn)都可以獨(dú)立處理本地?cái)?shù)據(jù)庫中的網(wǎng)絡(luò)中的每個結(jié)點(diǎn)都可以獨(dú)立處理本地?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行局部應(yīng)用數(shù)據(jù)，執(zhí)行局部應(yīng)用 也可以同時(shí)存取和處理多個異地?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也可以同時(shí)存取和處理多個異地?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，執(zhí)行全局應(yīng)用執(zhí)行全局應(yīng)用 n客戶客戶/ /服務(wù)器結(jié)構(gòu)服務(wù)器結(jié)構(gòu) 客戶客戶/ /

30、服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把DBMSDBMS功能和應(yīng)用分功能和應(yīng)用分開開 網(wǎng)絡(luò)中某些結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中某些結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門用于執(zhí)行DBMSDBMS功能，功能，稱為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（簡稱服務(wù)器稱為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（簡稱服務(wù)器 其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝其他結(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)安裝DBMSDBMS的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，支持用戶的應(yīng)用，稱為客戶機(jī)支持用戶的應(yīng)用，稱為客戶機(jī) 客戶客戶/ /服務(wù)器結(jié)構(gòu)是廣泛采用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)服務(wù)器結(jié)構(gòu)是廣泛采用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。大部分商品化的構(gòu)。大部分商品化的DBMSDBMS都支持這種結(jié)構(gòu)。都支持這種結(jié)構(gòu)。1.3.2 1.3.2 數(shù)據(jù)

31、庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部是由外模式、模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部是由外模式、模式和內(nèi)模式三級構(gòu)成。式和內(nèi)模式三級構(gòu)成。 應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用E應(yīng)用D應(yīng)用C外模式外模式1 1外模式外模式2 2外模式外模式3 3 模模 式式 內(nèi)內(nèi) 模模 式式DB 外模式外模式 外模式又稱為外模式又稱為用戶模式用戶模式，或，或子模式子模式。它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看到。它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看到和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是某一應(yīng)用的用戶的數(shù)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是某一應(yīng)用的用戶的數(shù)據(jù)視圖。據(jù)視圖。 外模式通常是模式的一

32、個子集。一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。外模式通常是模式的一個子集。一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。 外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個有力措施。每個用戶只能看到外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個有力措施。每個用戶只能看到和使用它對應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫中的其它數(shù)據(jù)是不可見的。和使用它對應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫中的其它數(shù)據(jù)是不可見的。 模式模式 模式又稱為模式又稱為邏輯模式邏輯模式。它是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特。它是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。 一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式。數(shù)據(jù)庫模式是以某個數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式

33、。數(shù)據(jù)庫模式是以某個數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，統(tǒng)一綜合考慮了所有用戶的數(shù)據(jù)需求，并將這些需求結(jié)合在一個邏輯統(tǒng)一綜合考慮了所有用戶的數(shù)據(jù)需求，并將這些需求結(jié)合在一個邏輯整體上。整體上。模式的定義包括模式的定義包括： （1 1）數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)）數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) （數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型等）（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型等） （2 2）數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系）數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 （3 3）數(shù)據(jù)的安全性和完整性）數(shù)據(jù)的安全性和完整性 內(nèi)模式內(nèi)模式 內(nèi)模式又稱為內(nèi)模式又稱為存儲模式存儲模式。一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。它是數(shù)。一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，

34、是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。 例如：例如： 記錄的存儲方式是按記錄的存儲方式是按 B+B+樹結(jié)構(gòu)存儲；樹結(jié)構(gòu)存儲； 數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)按* * * *方式壓縮；方式壓縮； 數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)按* * * *方式加密。方式加密。1.3.3 1.3.3 二級映象和數(shù)據(jù)獨(dú)立性二級映象和數(shù)據(jù)獨(dú)立性 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別。它把數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別。它把數(shù)據(jù)的具體組織留給具體組織留給 DBMS DBMS 管理。管理。 為了在內(nèi)部能實(shí)現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，為了在內(nèi)部能實(shí)現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，DBMSDBMS在這三級在這三級模式之間提供了兩層映象：模式之間提

35、供了兩層映象： 外模式外模式/ /模式映象模式映象 模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象 正是這兩層映象保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏正是這兩層映象保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。 外模式外模式/ /模式映象模式映象 模式模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，外模式外模式描述的是數(shù)據(jù)的局描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。對每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個外模式部邏輯結(jié)構(gòu)。對每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個外模式/ /模式映模式映象，它定義了該外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系。象，它定義了該外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系。 外模式

36、外模式/ /模式映象模式映象的定義通常包含在各自的外模式的描述中。的定義通常包含在各自的外模式的描述中。什么是數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性？什么是數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性？ 當(dāng)模式改變時(shí)，由當(dāng)模式改變時(shí)，由 DBA DBA 對各對各 外模式外模式/ /模式映象模式映象 作相應(yīng)改變，作相應(yīng)改變，可以使外模式不變，由于應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從可以使外模式不變，由于應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不變。這就保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性。而應(yīng)用程序不變。這就保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性。 模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象 數(shù)據(jù)庫中只有一個數(shù)據(jù)庫中只有一個模式模式，也只有一個，也只有一個內(nèi)模式內(nèi)

37、模式。所以，。所以，模式模式/ /內(nèi)內(nèi)模式映象模式映象定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。 模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象的定義通常包含在模式的描述中。的定義通常包含在模式的描述中。什么是數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性？什么是數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性？ 當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時(shí)，由當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變時(shí)，由 DBA DBA 對對模式模式/ /內(nèi)模式映象內(nèi)模式映象 作相作相應(yīng)改變，可以使模式不變，外應(yīng)改變，可以使模式不變，外模式也不變。模式也不變。從而應(yīng)用程序也不變。這從而應(yīng)用程序也不變。這就保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性。就保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)

38、立性。 正是正是數(shù)據(jù)庫的二級映象保證了數(shù)據(jù)庫的外模式的穩(wěn)定性，從而從低數(shù)據(jù)庫的二級映象保證了數(shù)據(jù)庫的外模式的穩(wěn)定性，從而從低層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性。層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性。 數(shù)據(jù)與程序之間獨(dú)立性，使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用數(shù)據(jù)與程序之間獨(dú)立性，使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去。另外，由于數(shù)據(jù)的存取都是由程序中分離出去。另外，由于數(shù)據(jù)的存取都是由 DBMS DBMS 管理的，管理的，用戶不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié)，從而簡化了用程序的編制，也減用戶不必考慮存取路徑等細(xì)節(jié)，從而簡化了用程序的編制，也減輕了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改。輕了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改。1.4 1.4 數(shù)據(jù)庫語言數(shù)據(jù)庫

39、語言數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供三種語言數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供三種語言n用于定義數(shù)據(jù)庫模式的數(shù)據(jù)定義語言用于定義數(shù)據(jù)庫模式的數(shù)據(jù)定義語言（DDL）n用于表達(dá)數(shù)據(jù)庫的查詢和更新的數(shù)據(jù)操縱語言用于表達(dá)數(shù)據(jù)庫的查詢和更新的數(shù)據(jù)操縱語言（ DML ）n用于定義用戶對數(shù)據(jù)對象的訪問權(quán)限的數(shù)據(jù)控制語言用于定義用戶對數(shù)據(jù)對象的訪問權(quán)限的數(shù)據(jù)控制語言（ DML ）（DDL）n數(shù)據(jù)庫模式由數(shù)據(jù)庫模式由DDL （Data Definition LanguageData Definition Language）來定義）來定義例如例如 CREATE TABLE CREATE TABLE StudentsStudents( Sno CHAR

40、(9) PRIMARY KEY,( Sno CHAR(9) PRIMARY KEY, Sname CHAR(8), Sname CHAR(8), Ssex CHAR(2), Ssex CHAR(2), Sbirthday DATE, Sbirthday DATE, Sept CHAR(20) ); Sept CHAR(20) );（DML）n 數(shù)據(jù)庫的主要操作是查詢和更新（插入、刪除和修改）。用戶數(shù)據(jù)庫的主要操作是查詢和更新（插入、刪除和修改）。用戶可以使用可以使用DML （Data Manipulation LanguageLData Manipulation LanguageL）表達(dá)對按照

41、某）表達(dá)對按照某種數(shù)據(jù)模式組織起來的數(shù)據(jù)的訪問。種數(shù)據(jù)模式組織起來的數(shù)據(jù)的訪問。n例如例如 select Sname, Sno from Students where Sept=軟件工程軟件工程 update SC set Grade=Grade+10 where Grade60 and sno in ( select sno from Students where Sept=軟件工軟件工程程 )（DCL）用于定義用戶對數(shù)據(jù)對象的訪問權(quán)限和審計(jì)用于定義用戶對數(shù)據(jù)對象的訪問權(quán)限和審計(jì)n DCLDCL提供授權(quán)語句保證數(shù)據(jù)的安全性提供授權(quán)語句保證數(shù)據(jù)的安全性n DCLDCL還提供了回收授權(quán)和建立審計(jì)

42、的語句還提供了回收授權(quán)和建立審計(jì)的語句n例如例如 grant SELECT on table Students to User11.5 1.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、DBMSDBMS、應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng) 和和 DBA DBA 等等 組成。組成。 一、硬件平臺及數(shù)據(jù)庫一、硬件平臺及數(shù)據(jù)庫 （內(nèi)存、外存、通道能力（內(nèi)存、外存、通道能力 等）等） 二、軟件二、軟件 （DBMSDBMS、OSOS、 COMPILERCOMPILER、開發(fā)工具、開發(fā)工具 等）等） 三、人員三、人員 （ DBADBA、系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)員、系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)員、 應(yīng)用程序員、用戶應(yīng)用程序員、用戶 等等 ） 1