第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.ppt

北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 1 第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 3 1 1信息 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理1 2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生 發(fā)展1 3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成1 4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)1 5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu)1 6數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS 1 7數(shù)據(jù)模型1 8四種數(shù)據(jù)模型1 9數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展1 10數(shù)據(jù)庫技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)的結(jié)合 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 4 通訊錄 圖書館 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)的倉庫 即數(shù)據(jù)存放的地方 小數(shù)據(jù)庫可用手工管理 大型數(shù)據(jù)庫必須由計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理 計(jì)算機(jī)三大主要應(yīng)用領(lǐng)域 科學(xué)計(jì)算 過程控制 數(shù)據(jù)處理 70 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 5 信息的特征 1 1信息 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理 1 1 1數(shù)據(jù)與信息 信息 能源 材料 客觀世界的三大要素 采集并加工 傳遞 消息情報(bào)指令數(shù)據(jù)信號(hào) 學(xué)號(hào) S1姓名 趙亦性別 女年齡 17歲所在系別 計(jì)算機(jī) 源于物質(zhì)和能量 可以感知 可存儲(chǔ) 加工 傳遞和再生 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 6 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示或載體信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵 是對(duì)數(shù)據(jù)的語義解釋 S1趙亦女17歲計(jì)算機(jī) 數(shù)字文字圖形圖象聲音等 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 7 1 1 2數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理 信息 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息包括數(shù)據(jù)的收集 管理 加工利用乃至信息輸出 數(shù)據(jù)的收集 整理 組織 編碼 存儲(chǔ) 維護(hù) 檢索 傳輸?shù)炔僮?數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)管理 產(chǎn)出輸出結(jié)果 原料輸入 數(shù)據(jù)處理 的真正含義應(yīng)該是為了產(chǎn)生信息而處理數(shù)據(jù) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 8 1 2數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生 發(fā)展 人工管理階段 文件系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)不保存 不共享 無獨(dú)立性 無專用軟件管理數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)以文件形式長期保存 由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù) 程序與數(shù)據(jù)間有一定獨(dú)立性 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 共享性高 冗余度低 獨(dú)立性高 有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能 DBMS 數(shù)據(jù)的安全性控制數(shù)據(jù)的完整性控制并發(fā)控制數(shù)據(jù)恢復(fù) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 9 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 10 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 11 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 12 1 3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) DBS 數(shù)據(jù)庫 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫用戶 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 圖1 6數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 用戶1 用戶2 用戶n 用戶 應(yīng)用系統(tǒng) 應(yīng)用開發(fā)工具 DBMS 操作系統(tǒng)OS 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理員 軟件系統(tǒng) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 13 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 DB 是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi) 有組織的 可共享的數(shù)據(jù)集合用戶 集成性 共享性 終端用戶 應(yīng)用程序員 數(shù)據(jù)庫管理員 對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ) 維護(hù)和檢索 非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員使用數(shù)據(jù)庫 設(shè)計(jì)和編制應(yīng)用程序 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì) 建立 管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫以及協(xié)調(diào)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫要求的個(gè)人或工作團(tuán)隊(duì) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 14 軟件 Software 系統(tǒng)硬件 Hardware 系統(tǒng)硬件系統(tǒng)指存儲(chǔ)和運(yùn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件設(shè)備 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位如圖所示 DBMS OS 應(yīng)用系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 核心 DBMS在操作系統(tǒng)支持下工作 應(yīng)用程序在DBMS支持下才能使用數(shù)據(jù)庫 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 15 1 4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu) 1 4 1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)從邏輯上分為三級(jí) 型 值 模式 實(shí)例 外模式 模式 內(nèi)模式 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 16 圖1 8數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 應(yīng)用1 應(yīng)用2 應(yīng)用n 外模式1 外模式m 外模式 模式映象 模式 模式 內(nèi)模式映象 內(nèi)模式 數(shù)據(jù)庫 用戶級(jí) 概念級(jí) 物理級(jí) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 17 內(nèi)模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)際存儲(chǔ)的表示模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)際存儲(chǔ)的抽象表示外模式是概念模式的某一部分的抽象表示 外模式 模式 內(nèi)模式 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 數(shù)據(jù)庫用戶能看到并允許使用的那部分局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 它是對(duì)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的描述 是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式 可有多個(gè) 只有一個(gè) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 18 1 4 2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性 DBMS在三級(jí)模式之間提供了二級(jí)映象功能 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)立性與物理獨(dú)立性 外模式 模式映象 模式 內(nèi)模式映象 保證了數(shù)據(jù)與程序間的邏輯獨(dú)立性 確保了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 19 1 5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結(jié)構(gòu) 單用戶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 客戶 服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 瀏覽器 服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 一臺(tái)計(jì)算機(jī) 不能共享數(shù)據(jù) 大型主機(jī)帶多個(gè)終端 主機(jī)處理 終端輸出 是分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)庫的集合 把DBMS的功能與應(yīng)用程序分開 管理數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)稱為服務(wù)器應(yīng)用DBMS的節(jié)點(diǎn)稱為客戶機(jī) 將客戶端運(yùn)行的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到應(yīng)用服務(wù)器上 充當(dāng)了客戶機(jī)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的中介 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 20 DBS 1 6數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS 1 6 1DBMS的主要功能數(shù)據(jù)定義功能定義數(shù)據(jù)的模式 外模式和內(nèi)模式三級(jí)模式結(jié)構(gòu)定義模式 內(nèi)模式和外模式 模式二級(jí)映象定義有關(guān)的約束條件 DBMS 核心 數(shù)據(jù)定義查詢更新各種控制 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 21 數(shù)據(jù)操縱功能數(shù)據(jù)庫的基本操作 檢索 更新 包括插入 修改 刪除 等 DML有兩類 自主型宿主型數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理功能對(duì)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的管理是DBMS運(yùn)行的核心部分 DBMS對(duì)數(shù)據(jù)庫的控制主要通過四個(gè)方面實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)的安全性控制 數(shù)據(jù)的完整性控制 多用戶環(huán)境下的并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫的恢復(fù) 獨(dú)立使用 嵌入在如Fortran Pascal C等高級(jí)語言中 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 22 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫的建立包括數(shù)據(jù)庫的初始數(shù)據(jù)的裝入與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等 數(shù)據(jù)庫的維護(hù)包括數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ) 恢復(fù) 重組織與重構(gòu)造 系統(tǒng)性能監(jiān)視與分析等 數(shù)據(jù)通信接口數(shù)據(jù)組織 存儲(chǔ)和管理 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 23 1 6 2DBMS的組成 語言編譯處理程序 系統(tǒng)運(yùn)行控制程序 系統(tǒng)建立 維護(hù)程序 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)定義語言DDL編譯程序 數(shù)據(jù)操縱語言DML編譯程序 系統(tǒng)總控程序安全性控制程序完整性控制程序并發(fā)控制程序數(shù)據(jù)存取和更新程序通信控制程序 裝配程序重組程序系統(tǒng)恢復(fù)程序 描述數(shù)據(jù)庫中有關(guān)信息的數(shù)據(jù)目錄 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 24 1 6 3DBMS的數(shù)據(jù)存取的過程 DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的存取通常需要以下幾個(gè)步驟 1 用戶使用某種特定的數(shù)據(jù)操作語言向DBMS發(fā)出存取請(qǐng)求 2 DBMS接受請(qǐng)求并將該請(qǐng)求解釋轉(zhuǎn)換成機(jī)器代碼指指令 3 DBMS依次檢查外模式 外模式 模式映象 模式 模式 內(nèi)模式映象及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)定義 4 DBMS對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫執(zhí)行必要的存取操作 5 從對(duì)數(shù)據(jù)庫的存取操作中接受結(jié)果 6 對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行必要的處理 如格式轉(zhuǎn)換等 7 將處理的結(jié)果返回給用戶 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 25 應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫 DBMS 數(shù)據(jù)請(qǐng)求 處理結(jié)果 低層指令 結(jié)果 圖1 11DBMS的工作方式 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序 DBMS 操作系統(tǒng) 外模式 模式 內(nèi)模式 數(shù)據(jù)庫 圖1 12DBMS存取數(shù)據(jù)的過程示意圖 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 26 1 7數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫的框架數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)1 7 2三個(gè)世界的劃分及其有關(guān)概念三個(gè)世界的劃分首先將現(xiàn)實(shí)世界的事物及聯(lián)系抽象成信息世界的信息模型然后再抽象成計(jì)算機(jī)世界的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)加工經(jīng)歷了現(xiàn)實(shí)世界 信息世界和計(jì)算機(jī)世界三個(gè)不同的世界 經(jīng)歷了兩級(jí)抽象和轉(zhuǎn)換 組織方式表達(dá)方式存取路徑 數(shù)據(jù)及其聯(lián)系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 27 現(xiàn)實(shí)世界 概念模型 認(rèn)識(shí)抽象 DBMS支持的數(shù)據(jù)模型 圖1 13數(shù)據(jù)處理的抽象和轉(zhuǎn)換過程 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 28 現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界即客觀存在的世界人們總是選用感興趣的最能表征該事物的若干特征來描述該事物信息世界及其有關(guān)基本概念實(shí)體客觀存在并且可以相互區(qū)別的 事物 稱為實(shí)體實(shí)體可以是具體的人 事 物 也可以是抽象的事件屬性實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性 型 值 屬性名 具體值 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 29 實(shí)體型具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征實(shí)體集同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集鍵能惟一標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為實(shí)體的鍵域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域 學(xué)生 學(xué)號(hào) 姓名 年齡 性別 系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 30 聯(lián)系實(shí)體型內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系實(shí)體型之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系有如下三種類型 A B A B A B a 一對(duì)一聯(lián)系 b 一對(duì)多聯(lián)系 c 多對(duì)多聯(lián)系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 31 計(jì)算機(jī)世界及其有關(guān)基本概念字段 Field 標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位稱為字段 記錄 Record 字段的有序集合稱為記錄 如 一個(gè)學(xué)生 990001 張立 20 男 計(jì)算機(jī) 為一個(gè)記錄 文件 File 同一類記錄的集合稱為文件 所有學(xué)生的記錄組成了一個(gè)學(xué)生文件 關(guān)鍵字 Key 能惟一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的字段或字段集 稱為記錄的關(guān)鍵字 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 32 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 33 1 7 3數(shù)據(jù)模型的分類 概念模型它是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模用來描述某個(gè)特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)概念模型屬于信息世界中的模型邏輯模型 或稱數(shù)據(jù)模型 和物理模型邏輯模型是屬于計(jì)算機(jī)世界中的模型邏輯模型主要包括層次模型 網(wǎng)狀模型 關(guān)系模型 面向?qū)ο竽Ｐ偷任锢砟Ｐ兔枋鰯?shù)據(jù)在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式和存取方法 E R模型 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 34 1 7 4實(shí)體聯(lián)系模型及E R圖 E R圖的基本成分 學(xué)生 學(xué)號(hào) 選修 a 實(shí)體 b 屬性 c 聯(lián)系 1 11 nm n 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 35 E R圖的幾種基本形式 兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系 系主任 成績 領(lǐng)導(dǎo) 系 學(xué)生 屬于 系 學(xué)生 選修 課程 1 1 1 n n m 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 36 兩個(gè)以上實(shí)體間的聯(lián)系 數(shù)量 供應(yīng)商 供應(yīng) 零件 n m 項(xiàng)目 n 領(lǐng)導(dǎo) 職工 1 n 同一實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體之間的聯(lián)系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 37 設(shè)計(jì)一個(gè)圖書館數(shù)據(jù)庫對(duì)每個(gè)借閱者保存記錄 讀者號(hào) 姓名 地址 性別 年齡 單位對(duì)每本書保存記錄 書名 作者 出版社對(duì)每一本被借出的書保存 讀者號(hào) 借出日期 應(yīng)還日期 歸還日期 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 38 1 7 5數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)的完整性約束 層次結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 關(guān)系結(jié)構(gòu) 查詢 插入 刪除 修改 更新 正確 有效 相容 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 39 1 8四種數(shù)據(jù)模型 1 8 1層次模型層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 無雙親 根節(jié)點(diǎn) 根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) 父子結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系是一對(duì)多 1 n 的聯(lián)系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 40 具有四個(gè)記錄型 D R S TS與T是葉結(jié)點(diǎn) 它們沒有子女結(jié)點(diǎn)由D到R R到T 由D到S均是一對(duì)多的關(guān)系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 41 層次模型的數(shù)據(jù)操縱與數(shù)據(jù)完整性約束進(jìn)行插入操作時(shí) 如果沒有相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值 進(jìn)行刪除操作時(shí) 如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值 則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除 修改操作時(shí) 應(yīng)修改所有相應(yīng)的記錄 以保證數(shù)據(jù)的一致性 層次模型的優(yōu)缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單 層次分明 查詢效率高 提供良好的數(shù)據(jù)完整性支持 不能直接表示多對(duì)多聯(lián)系 插入和刪除數(shù)據(jù)限制太多 查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 42 1 8 2網(wǎng)狀模型 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀模型是采用有向圖結(jié)構(gòu)表示記錄型與記錄型之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄型 每個(gè)記錄型可包含若干個(gè)字段 記錄型描述的是實(shí)體 結(jié)點(diǎn)間的帶箭頭的連線 或有向邊 表示記錄型間的1 n的父子聯(lián)系 網(wǎng)狀模型的特點(diǎn) 有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn) 允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) 允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系 復(fù)合聯(lián)系 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 43 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束插入數(shù)據(jù)時(shí) 允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值 刪除數(shù)據(jù)時(shí) 允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值 修改數(shù)據(jù)時(shí) 只需更新指定記錄即可 網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn) 可表示實(shí)體間的多種復(fù)雜聯(lián)系 具有良好的性能和存儲(chǔ)效率 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 數(shù)據(jù)定義語言 數(shù)據(jù)操縱語言復(fù)雜 用戶需要了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 44 1 8 3關(guān)系模型 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及有關(guān)概念 小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) Foxpro Access 大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) Oracle SQLServer Informix Sybase 關(guān)系 二維表 元組 屬性 域 屬性的取值范圍 男 女 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 45 分量每一行對(duì)應(yīng)的列的屬性值 即為元組中的一個(gè)屬性值 關(guān)鍵字 Key 可惟一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性或?qū)傩约?也稱為關(guān)系鍵或主碼 如S表中學(xué)號(hào)可以惟一確定一個(gè)學(xué)生 為學(xué)生關(guān)系的主碼 關(guān)系模式關(guān)系模式是對(duì)關(guān)系的描述 是關(guān)系模型的 型 一般表示為 關(guān)系名 屬性1 屬性2 屬性n 如 學(xué)生 學(xué)號(hào) 姓名 性別 年齡 系別 關(guān)系實(shí)例關(guān)系實(shí)例是關(guān)系模式的 值 是關(guān)系的數(shù)據(jù) 相當(dāng)于二維表中的數(shù)據(jù) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 46 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)操作是集合操作 操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系 即若干元組的集合 關(guān)系模型把對(duì)數(shù)據(jù)的存取路徑隱蔽起來 用戶只要指出 干什么 而不必詳細(xì)說明 怎么干 從而大大地提高了數(shù)據(jù)的獨(dú)立性 提高了用戶操作效率 關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn) 有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論根據(jù) 用關(guān)系描述實(shí)體間的聯(lián)系 具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性 更好的安全保密性 優(yōu)點(diǎn) 查詢效率不如非關(guān)系模型 缺點(diǎn) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 47 1 8 4面向?qū)ο竽Ｐ?對(duì)象和對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的模型化 對(duì)象標(biāo)識(shí)獨(dú)立于對(duì)象的內(nèi)容和存儲(chǔ)位置 是一種邏輯標(biāo)識(shí)符 通常由系統(tǒng)產(chǎn)生 它在整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)是惟一的 兩個(gè)對(duì)象即使內(nèi)部狀態(tài)值和方法都相同 如標(biāo)識(shí)符不同 仍認(rèn)為是兩個(gè)相等而不同的對(duì)象 每個(gè)對(duì)象都包含一組屬性和一組方法 一個(gè)學(xué)生一門課程一次考試記錄 對(duì)象 屬性 方法 對(duì)象 屬性 方法 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 48 類 Class 和繼承 Inheritance 具有同樣屬性和方法集的所有對(duì)象構(gòu)成了一個(gè)對(duì)象類 一個(gè)對(duì)象是某一類的實(shí)例 類的屬性域可以是基本數(shù)據(jù)類型 如整型 實(shí)型 字符型等 也可以是類 類的表示具有層次性和繼承性 對(duì)象 類 型 值 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 49 面向?qū)ο竽Ｐ偷膬?yōu)缺點(diǎn) 能完整地描述現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 具有豐富的表達(dá)能力 優(yōu)點(diǎn) 模型相對(duì)比較復(fù)雜 缺點(diǎn) 涉及的知識(shí)比較多 因此 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫尚未達(dá)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的普及程度 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 50 1 9數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 格式化數(shù)據(jù)模型 層次數(shù)據(jù)模型和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型 支持三級(jí)模式的體系結(jié)構(gòu) 用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 獨(dú)立的數(shù)據(jù)定義語言 導(dǎo)航的數(shù)據(jù)操縱語言 概念單一 實(shí)體以及實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示 以關(guān)系代數(shù)為基礎(chǔ) 形式化基礎(chǔ)好 數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng) 數(shù)據(jù)的物理存取路徑對(duì)用戶隱蔽 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是非過程化的 大大降低了用戶編程的難度 支持面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型 保持或繼承第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 具有開放性 第一代 第二代 第三代 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫缺點(diǎn) 面向機(jī)器的語法數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)類型簡單 固定 結(jié)構(gòu)與行為完全分離 被動(dòng)響應(yīng) 事務(wù)處理能力較差 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 51 1 10數(shù)據(jù)庫技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)的結(jié)合 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與分布處理技術(shù)相結(jié)合 出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合 出現(xiàn)了演繹數(shù)據(jù)庫 主動(dòng)數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫等 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合 出現(xiàn)了多媒體數(shù)據(jù)庫 1 10 1分布式數(shù)據(jù)庫集中式系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫就是集中在一個(gè)中心場地的電子計(jì)算機(jī)上 以統(tǒng)一處理方式所支持的數(shù)據(jù)庫 集中控制處理效率高 可靠性好 數(shù)據(jù)冗余少 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高 易于支持復(fù)雜的物理結(jié)構(gòu)去獲得對(duì)數(shù)據(jù)的有效訪問 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 52 分散式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 北京林業(yè)大學(xué)軟件教研室 53 分布式數(shù)據(jù)庫的定義分布式數(shù)據(jù)庫是一組結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)集合 它們?cè)谶壿嬌蠈儆谕幌到y(tǒng)而在物理上分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上 分布式數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn) 自治與共享 冗余的控制 分布事務(wù)執(zhí)行的復(fù)雜性 數(shù)據(jù)的獨(dú)立