1、數據庫系統概論數據庫系統概論An Introduction to An Introduction to Database SystemDatabase System第十三章第十三章 數據庫新技術開數據庫新技術開展展第十三章第十三章 數據庫技術新開展數據庫技術新開展13.1 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.4 數據庫技術開展趨勢數據庫技術開展趨勢13.5 小結小結13.1 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述v數據庫技術是計算機科學技術中開展最快的領域之一，也是運用最廣的技術之一 v第一代

2、的網狀、層次數據庫系統v第二代的關系數據庫系統v第三代數據庫系統-數據庫大家族 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述(續續)v 以下圖經過一個三維空間的視圖從數據模型、新技術內容、運用領域3個方面，描畫了數據庫系統的開展、特點和相互關系 第十三章第十三章 數據庫技術新開展數據庫技術新開展13.1 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.4 數據庫技術開展趨勢數據庫技術開展趨勢13.5 小結小結13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.2.1 第一代數據庫系統第一代數據庫系統13.2.

3、2 第二代數據庫系統第二代數據庫系統13.2.3 新一代數據庫系統新一代數據庫系統13.2.1 第一代數據庫系統第一代數據庫系統v 第一代數據庫系統指層次和網狀數據庫系統v 代表系統：v IMSInformation Management Systemv 1969年，IBM公司研制，層次模型的數據庫管理系統v DBTG報告(Data Base Task Group)v 20世紀60年代末70年代初提出v 確定并建立了數據庫系統的許多概念、方法和技術。v 基于網狀構造的，它是數據庫網狀模型的典型代表 第一代數據庫系統第一代數據庫系統 (續續)v層次數據庫系統與網狀數據庫系統的共同特點：v1. 支

4、持三級方式的體系構造v2. 用存取途徑來表示數據之間的聯絡v3. 獨立的數據定義言語v4. 導航的數據支配言語13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.2.1 第一代數據庫系統第一代數據庫系統13.2.2 第二代數據庫系統第二代數據庫系統13.2.3 新一代數據庫系統新一代數據庫系統13.2.2 第二代數據庫系統第二代數據庫系統v1970年，E.F.Codd發表論文，為關系數據庫技術奠定實際根底 v典型代表：vIBM San Jose研討室開發的System RvBerkeley大學研制的INGRES 第二代數據庫系統第二代數據庫系統(續續)v這一時期的主要成果 v奠定了關系模型的

5、實際根底，給出了人們一致接受的關系模型的規范闡明 v研討了關系數據言語，包括關系代數、關系演算、SQL及QBE等 v研制了大量的RDBMS的原型，攻克了系統實現中查詢優化、并發控制、缺點恢復等一系列關鍵技術 第二代數據庫系統第二代數據庫系統(續續)v 關系數據庫是以關系模型為根底的v 關系模型組成部分：v 數據構造v 關系操作v 數據完好性13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.2.1 第一代數據庫系統第一代數據庫系統13.2.2 第二代數據庫系統第二代數據庫系統13.2.3 新一代數據庫系統新一代數據庫系統13.2.3 新一代數據庫系統新一代數據庫系統v1990年，高級DBMS

6、功能委員會發表了的文章，提出第三代DBMS應具有的3個根本特征：v1.第三代數據庫系統應支持數據管理、對象管理和知識管理 v2.第三代數據庫系統必需堅持或承繼第二代數據庫系統的技術v3.第三代數據庫系統必需對其他系統開放 第十三章第十三章 數據庫技術新開展數據庫技術新開展13.1 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.4 數據庫技術開展趨勢數據庫技術開展趨勢13.5 小結小結13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.3.1 數據模型的開展數據模型的開展13.3.2 數據庫技術與其

7、他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合13.3.3 面向領域的數據庫新技術面向領域的數據庫新技術13.3.1 數據模型的開展數據模型的開展v 1. 對傳統的關系模型 (1NF) 進展擴展，引入了少數構造器，稱為復雜數據模型 v 一種是偏重于構造的擴展v 一種是偏重于語義的擴展v 2. 添加全新的數據構造器和數據處置原語，以表達復雜的構造和豐富的語義v 3. 面向對象的數據模型v 4. XML數據模型13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.3.1 數據模型的開展數據模型的開展13.3.2 數據庫技術與其他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合13.3.3 面向領域的

8、數據庫新技術面向領域的數據庫新技術13.3.2 數據庫技術與其他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合v數據庫技術與其他學科的內容相結合，出現的各種新型的數據庫系統：v分布式數據庫系統v并行數據庫系統v知識庫系統和自動數據庫系統v多媒體數據庫系統v模糊數據庫系統等v挪動數據庫系統等vWeb數據庫等 數據庫技術與其他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合(續續)數據庫技術與其他計算機技術的相互浸透 數據庫技術與其他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合(續續)一、并行數據庫概念在并行機上運轉的具有并行處置才干的數據庫系統是數據庫技術與并行計算技術相結合的產物并行處置技術與數據庫

9、技術結合的可行性數據庫操作是集合操作，許多情況下可分解為一系列對子集的操作并行計算技術利用多處置機并行處置產生的規模效益來提高系統的整體性能，為數據庫系統提供了一個良好的硬件平臺 并行數據庫并行數據庫(續續) v 并行數據庫系統研討以三種并行計算構造為根底：v 共享內存(主存儲器)構造(Shared_Memory)(簡稱SM構造)v 共享磁盤構造(Shared_Disk)(簡稱SD構造)v 無共享構造(Shared_Nothing)(簡稱SN構造) 并行數據庫并行數據庫(續續)v并行數據庫原型系統v加州Berkeley大學的XPRS系統vColorado大學的Volcano系統vWiscons

10、in大學的Gamma系統等 數據庫技術與其他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合(續續)二、自動數據庫(Active Data Base)概念是在傳統數據庫根底上，結合人工智能技術和面向對象技術產生的數據庫新技術。目的提供對緊急情況及時反響的才干 方法嵌入ECA，即事件-條件-動作規那么自動數據庫自動數據庫(續續)v為支持ECA規那么，自動數據庫的研討集中于處理以下問題：v1. 自動數據庫的數據模型和知識模型 v2. 執行模型 v3. 條件檢測 v4. 事務調度 v5. 體系構造 v6. 系統效率 13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.3.1 數據模型的開展數據模型的

11、開展13.3.2 數據庫技術與其他相關技術相結合數據庫技術與其他相關技術相結合13.3.3 面向領域的數據庫新技術面向領域的數據庫新技術13.3.3 面向領域的數據庫新技術面向領域的數據庫新技術v 數據庫技術被運用到特定的領域中，出現了多種數據庫，使數據庫領域的運用范圍不斷擴展 特定運用領域中的數據庫技術 面向領域的數據庫新技術面向領域的數據庫新技術(續續)一、工程數據庫概念工程數據庫Engineering Database是一種能存儲和管理各種工程設計圖形和工程設計文檔，并能為工程設計提供各種效力的數據庫。 目的利用數據庫技術對工程對象有效地加以管理，并提供相應的處置功能及良好的設計環境 工

12、程數據庫工程數據庫(續續)v 工程數據庫管理系統應具有的功能v 1. 支持復雜對象 如圖形數據、工程設計文檔 的表示和處置；v 2. 可擴展的數據類型；v 3. 支持復雜多樣的工程數據的存儲和集成管理；v 4. 支持變長構造數據實體的處置；v 5. 支持工程長事務和嵌套事務的并發控制和恢復；v 6. 支持設計過程中多個不同數據版本的存儲和管理；v 7. 支持方式的動態修正和擴展；v 8. 支持多種工程運用程序等 面向領域的數據庫新技術面向領域的數據庫新技術(續續)二、空間數據庫空間數據用于表示空間物體的位置、外形、大小和分布特征等諸方面信息的數據，適用于描畫一切二維、三維和多維分布的關于區域的

13、景象。特點包括物體本身的空間位置及形狀信息包括表示物體的空間關系即拓撲關系的信息概念描畫、存儲和處置空間數據及其屬性數據的數據庫系統空間數據庫空間數據庫(續續)v研討內容v(1)空間數據模型v(2)空間數據查詢言語v(3)空間數據庫管理系統空間數據模型空間數據模型空間數據構造 空間數據查詢言語空間數據查詢言語v 空間數據查詢包括位置查詢、空間關系查詢和屬性查詢。前兩種查詢是空間數據庫特有的，根本方式有：v 面-面查詢v 線-線查詢v 點-點查詢v 線-面查詢v 點-線查詢v 點-面查詢v 空間數據查詢言語是為了正確表達以上查詢懇求 空間數據庫管理系統空間數據庫管理系統v功能v提供對空間數據和空

14、間關系的定義和描畫v提供空間數據查詢言語，實現對空間數據的高效查詢和操作v提供對空間數據的存儲和組織v提供對空間數據的直觀顯示等第十三章第十三章 數據庫技術新開展數據庫技術新開展13.1 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述13.2 數據庫開展的數據庫開展的3個階段個階段13.3 數據庫系統開展的特點數據庫系統開展的特點13.4 數據庫技術開展趨勢數據庫技術開展趨勢13.5 小結小結13.4 數據庫技術開展趨勢數據庫技術開展趨勢v推進數據庫開展的3個主要動力v數據v運用需求v計算機相關技術數據庫技術開展趨勢數據庫技術開展趨勢(續續)v一、信息特征和來源的變化v二、運用領域的變化v三、相關技術的開展v四、當前假設干研討熱點第十三章第十三章 數據庫技術新開展數據庫技術新開展13.1 數據庫技術開展概述數據庫技術開展概述13.2 數據庫開展的數據庫開展的3