數(shù)據(jù)庫原理與應用：第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

1、數(shù)據(jù)庫原理與應用12第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述41.1 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)的模式結構1.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結構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)庫技術與其他相關技術的結合56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)庫必須由計算機進行管理計算機三大主要應用領域？科學計算過程控制數(shù)據(jù)處理70%7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

2、集并加工、傳遞 消息情報指令數(shù)據(jù) 信號 學號：S1姓名：趙亦性別：女年齡：17歲所在系別：計算機 源于物質和能量 可以感知 可存儲、加工、傳遞和再生 8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)是信息的符號表示或載體 信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對數(shù)據(jù)的語義解釋 e.g. 0.52，9.36，52，191，350S1趙亦女17歲計算機 數(shù)字文字圖形圖象聲音等91.1.2 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、 維護、檢索、傳輸?shù)炔僮?數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)管理 產(chǎn)出輸出結果 原料輸入“數(shù)據(jù)處

3、理”的真正含義應該是為了產(chǎn)生信息而處理數(shù)據(jù) 因業(yè)務不同而不同需要通用、高效、方便的管理軟件數(shù)據(jù)庫技術101.2 數(shù)據(jù)庫技術的產(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)間有一定獨立性 數(shù)據(jù)結構化 ，共享性高、冗余度低 ，獨立性高 ，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19501960數(shù)據(jù)管理的發(fā)展經(jīng)歷如下階段：11人工管理階段應用程序與數(shù)據(jù)之間的對應關系應用程序1應用程序2應用程序n數(shù)據(jù)集 1數(shù)據(jù)集 2數(shù)據(jù)集 n12文件系統(tǒng)階段應

4、用程序與數(shù)據(jù)間的對應關系文件系統(tǒng)文件1文件2文件3應用程序1應用程序2應用程序n13數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段應用程序與數(shù)據(jù)間的對應關系應用程序1應用程序2應用程序n數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) DBMS141.3 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 計算機軟件系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫用戶 計算機硬件系統(tǒng) 圖1-6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶1用戶2用戶n用戶應用系統(tǒng)應用開發(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)15數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫（DB）是存儲在計算機內(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 應用程序員 數(shù)據(jù)庫管理員 對數(shù)據(jù)庫進行存儲、維護和檢索 非計算機專業(yè)人員使用數(shù)據(jù)庫設計和編制應用

5、程序負責設計、建立、管理和維護數(shù)據(jù)庫以及協(xié)調用戶對數(shù)據(jù)庫要求的個人或工作團隊 。(DBA)16軟件（Software）系統(tǒng) 硬件（Hardware）系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)指存儲和運行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件設備。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在整個計算機系統(tǒng)中的地位如圖所示DBMS OS 應用系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)：核心編譯系統(tǒng)OS硬件應用系統(tǒng)應用開發(fā)工具DBMS DBMS在操作系統(tǒng)支持下工作，應用程序在DBMS支持下才能使用數(shù)據(jù)庫。171.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結構 1.4.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構 (從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結構從邏輯上分為三級 學號 姓名 性別年齡系別 001101 張立 男 20計算機型(t

6、ype)值(value)模式(schema)實例(instance)外模式 模式內(nèi)模式 18 圖1-8 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構應用1應用2應用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)庫用戶級概念級物理級(子模式或用戶模式)(邏輯模式或概念模式)(存儲模式)19內(nèi)模式是整個數(shù)據(jù)庫實際存儲的表示模式是整個數(shù)據(jù)庫實際存儲的抽象表示，是對物理數(shù)據(jù)的一種抽象描述外模式是概念模式的某一部分的抽象表示 ，是用戶與數(shù)據(jù)庫的接口。 DBMS完成三級數(shù)據(jù)庫模式的轉換，將用戶對數(shù)據(jù)庫的操作轉化到物理級去執(zhí)行。外模式 模式內(nèi)模式 數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述對現(xiàn)實某一應用環(huán)境的抽象

7、，根據(jù)用戶需求形成邏輯整體 包括定義數(shù)據(jù)的邏輯結構以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系等數(shù)據(jù)庫用戶能看到并允許使用的那部分局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述 用戶只能訪問所對應的外模式的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)不可見它是對數(shù)據(jù)庫存儲結構的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式 可有多個只有一個201.4.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象與數(shù)據(jù)獨立性 DBMS在三級模式之間提供了二級映象功能，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立性與物理獨立性。外模式/模式映象模式/內(nèi)模式映象保證了數(shù)據(jù)與程序間的邏輯獨立性 確保了數(shù)據(jù)的物理獨立性 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式與二級映像的優(yōu)點(p13)211.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的外部體系結構(從最終用戶的角度

8、) 單用戶結構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 主從式結構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 分布式結構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 客戶/服務器結構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 瀏覽器/服務器結構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 一臺計算機，不能共享數(shù)據(jù) 大型主機帶多個終端；主機處理，終端輸出是分布在計算機網(wǎng)絡上的多個邏輯相關的數(shù)據(jù)庫的集合 把DBMS的功能與應用程序分開；管理數(shù)據(jù)的節(jié)點稱為服務器應用DBMS的節(jié)點稱為客戶機 將客戶端運行的應用程序轉移到應用服務器上 ，充當了客戶機和數(shù)據(jù)庫服務器的中介 22DBS1.6 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS） 1.6.1 DBMS的主要功能數(shù)據(jù)定義功能 (數(shù)據(jù)定義語言：DDL)定義數(shù)據(jù)的模式、外模式和內(nèi)模式三級模式結構 定義模式/內(nèi)模式和外模式/

9、模式二級映象 定義有關的約束條件 DBMS核心數(shù)據(jù)定義查詢更新各種控制 23數(shù)據(jù)操縱功能(數(shù)據(jù)操縱語言：DML) 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)庫運行管理功能 對數(shù)據(jù)庫運行的管理是DBMS運行的核心部分。 DBMS對數(shù)據(jù)庫的控制主要通過四個方面實現(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。 獨立使用嵌入在如Fortran、Pascal、C等高級語言中24數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能 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)轉換等。數(shù)據(jù)庫的維護包括數(shù)據(jù)庫的轉儲、恢復、重組織與重構造、系統(tǒng)性能監(jiān)視與分析等。

10、數(shù)據(jù)通信接口 DBMS提供與其它軟件系統(tǒng)進行通信功能，實現(xiàn)用戶程序與DBMS、DBMS之間、DBMS與文件系統(tǒng)通信。數(shù)據(jù)組織、存儲和管理 供DBMS負責對數(shù)據(jù)庫中存放的各種數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)字典、用戶數(shù)據(jù)、存取路徑等的組織，存儲和管理工作，確定以何種文件結構和方式物理的組織數(shù)據(jù)，以提高效率。251.6.2 DBMS的組成 語言編譯處理程序 系統(tǒng)運行控制程序 系統(tǒng)建立、維護程序 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)恢復程序 描述數(shù)據(jù)庫中有關信息的數(shù)據(jù)目錄如：

11、三級模式、數(shù)據(jù)類型、用戶名、用戶權限等 261.6.3 DBMS的數(shù)據(jù)存取的過程 DBMS對數(shù)據(jù)的存取通常需要以下幾個步驟： （1）用戶使用某種特定的數(shù)據(jù)操作語言向DBMS發(fā)出存取請求；（2）DBMS接受請求并將該請求解釋轉換成機器代碼指指令；（3）DBMS依次檢查外模式、外模式/模式映象、模式、模式/內(nèi)模式映象及存儲結構定義；（4）DBMS對存儲數(shù)據(jù)庫執(zhí)行必要的存取操作。（5）從對數(shù)據(jù)庫的存取操作中接受結果。（6）對得到的結果進行必要的處理，如格式轉換等。（7）將處理的結果返回給用戶。27應用程序數(shù)據(jù)庫DBMS數(shù)據(jù)請求處理結果低層指令結果 圖1-11 DBMS的工作方式應用程序系統(tǒng)緩沖區(qū)DB

12、MS操作系統(tǒng)外模式模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫圖1-12 DBMS存取數(shù)據(jù)的過程示意圖281.7 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，各種DBMS軟件都是基于某種數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)的。1.7.2 三個世界的劃分及其有關概念三個世界的劃分 首先將現(xiàn)實世界的事物及聯(lián)系抽象成信息世界的信息模型 然后再抽象成計算機世界的數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)加工經(jīng)歷了現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界三個不同的世界，經(jīng)歷了兩級抽象和轉換 組織方式表達方式存取路徑 數(shù)據(jù)及其聯(lián)系 計算機無法直接處理現(xiàn)實世界中某一應用環(huán)境的具體事物及其聯(lián)系，為了使用數(shù)據(jù)庫技術，就要通過數(shù)據(jù)模型將其模擬為計算機能夠處理的數(shù)據(jù)及聯(lián)系。29現(xiàn)實

13、世界概念模型認識抽象DBMS支持的數(shù)據(jù)模型信息世界計算機世界現(xiàn)實世界圖1-13 數(shù)據(jù)處理的抽象和轉換過程轉換30現(xiàn)實世界 現(xiàn)實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 (如，使用學號、姓名、等描述學生)信息世界及其有關基本概念 實體 (Entity)客觀存在并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實體 實體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的事件 屬性 (Attribute)實體所具有的某一特性稱為屬性 型值屬性名具體值31實體型(Entity type)具有相同屬性的實體必然具有共同的特征 (描述同類實體) 實體集 (Entity set)同型實體的集合稱為實體

14、集 ，如所有的學生，所有的課程等。鍵 (Key)能惟一標識一個實體的屬性或屬性集稱為實體的鍵 域 (Domain)屬性的取值范圍稱為該屬性的域 學生（學號，姓名，年齡，性別，系） (一個實體的所有型的集合)32聯(lián)系(Relationship) 實體型內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系 實體型之間的聯(lián)系通常是指不同實體集之間的聯(lián)系 兩個實體型之間的聯(lián)系有如下三種類型 ：圖1-14 不同實體集實體之間的聯(lián)系ABABAB(a)一對一聯(lián)系 (b)一對多聯(lián)系 (c)多對多聯(lián)系 33實體屬性鍵聯(lián)系 (m:n)域 (男，女)實體型圖：信息世界中，表示實體及其聯(lián)系的概念模型34計算機世界及其有關基本

15、概念 字段（Field）標記實體屬性的命名單位稱為字段(也稱為數(shù)據(jù)項)。 (字段的命名往往和屬性名相同)記錄（Record）字段的有序集合稱為記錄。通常一個記錄描述一個實體。如，一個學生（990001，張立，20，男，計算機）為一個記錄。文件（File）同一類記錄的集合稱為文件。所有學生的記錄組成了一個學生文件。關鍵字（Key） 能惟一標識文件中每個記錄的字段或字段集，稱為記錄的關鍵字 。35字段記錄關鍵字學生文件圖：計算機世界中，表現(xiàn)邏輯結構的概念模型聯(lián)系36圖1-15 三個世界各術語的對應關系現(xiàn)實世界信息世界 計算機世界事物總體實體集 文件事物個體實體 記錄特征屬性 字段事物間聯(lián)系實體模型

16、 數(shù)據(jù)模型371.7.3 數(shù)據(jù)模型的分類 概念模型 (即信息模型)它是按用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息建模 用來描述某個特定組織所關心的信息結構 概念模型屬于信息世界中的模型，用戶與DB設計人員交流的工具。 邏輯模型（或稱數(shù)據(jù)模型）和物理模型 邏輯模型是屬于計算機世界中的模型，任何一個DBMS都是根據(jù)某種邏輯模型有針對性的設計出來的。邏輯模型主要包括層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型、面向對象模型等物理模型描述數(shù)據(jù)在磁盤或磁帶上的存儲方式和存取方法 E-R模型 根據(jù)模型應用的不同目的，可將這些模型劃分為兩類，分屬于不同的抽象級別。 381.7.4 實體聯(lián)系模型及E-R圖 E-R圖的基本成分 ：學生學號選修（

17、a）實體（b）屬性（c）聯(lián)系1:11:nm:n E-R圖的基本思想就是分別用矩形框、橢圓形框和菱形框表示實體型、屬性和聯(lián)系，使用無向邊將屬性與其相應的實體連接起來，并將聯(lián)系分別和有關實體相連接，注明聯(lián)系類型。39E-R圖的幾種基本形式： 兩個實體之間的聯(lián)系系主任成績領導系學生屬于系學生選修課程111nnm40兩個以上實體間的聯(lián)系 數(shù)量供應商供應零件nm項目n領導職工1n 同一實體集內(nèi)部各實體之間的聯(lián)系 41建立一個圖書館數(shù)據(jù)庫的實體聯(lián)系模型對每個借閱者保存記錄：讀者號，姓名，地址，性別，年齡，單位對每本書保存記錄：書名，作者，出版社對每一本被借出的書保存：讀者號、借出日期、應還日期、歸還日期4

18、21.7.5 數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結構 數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)的完整性約束 層次結構網(wǎng)狀結構關系結構 查詢插入刪除 修改更新 正確有效相容 數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界中的事物及其聯(lián)系的一種模擬和抽象表示，是一種形式化描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)間聯(lián)系以及語義約束規(guī)則的方法。通常由以下三個要素組成。431.8 四種數(shù)據(jù)模型 1.8.1 層次模型 層次模型的數(shù)據(jù)結構 無雙親，根節(jié)點 根以外的其他結點有且僅有一個雙親結點；父子結點之間的聯(lián)系是一對多（1:n）的聯(lián)系 。44具有四個記錄型：D，R，S，TS與T是葉結點，它們沒有子女結點 由D到R，R到T，由D到S均是一對多的關系 45層次模型的數(shù)據(jù)操縱與數(shù)據(jù)完整性約束進行插入操

19、作時，如果沒有相應的雙親結點值就不能插入子女結點值 。進行刪除操作時，如果刪除雙親結點值，則相應的子女結點值也被同時刪除。修改操作時，應修改所有相應的記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。層次模型的優(yōu)缺點結構簡單，層次分明 查詢效率高 提供良好的數(shù)據(jù)完整性支持 不能直接表示多對多聯(lián)系 插入和刪除數(shù)據(jù)限制太多 查詢子女結點必須通過雙親結點 優(yōu)點缺點461.8.2 網(wǎng)狀模型 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結構 網(wǎng)狀模型是采用有向圖結構表示記錄型與記錄型之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 。每個結點表示一個記錄型，每個記錄型可包含若干個字段，記錄型描述的是實體。 結點間的帶箭頭的連線（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：

20、有一個以上的結點沒有雙親結點。允許結點有多個雙親結點。允許兩個結點之間有多種聯(lián)系（復合聯(lián)系） 。47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，允許插入尚未確定雙親結點值的子女結點值。 刪除數(shù)據(jù)時，允許只刪除雙親結點值。 修改數(shù)據(jù)時，只需更新指定記錄即可。 網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點 可表示實體間的多種復雜聯(lián)系 具有良好的性能和存儲效率 數(shù)據(jù)結構復雜 數(shù)據(jù)定義語言、數(shù)據(jù)操縱語言復雜 用戶需要了解系統(tǒng)結構的細節(jié) 優(yōu)點缺點481.8.3 關系模型 關系模型的數(shù)據(jù)結構及有關概念 小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Foxpro、Access 大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Oracle、SQL Server、Informix、Sybase 關系

21、二維表SNO學號SN姓名SEX性別AGE年齡DEPT系別S1趙亦女17計算機S2錢爾男18信息S3孫珊女20信息S4李思男21自動化S5周武男19計算機S6吳麗女20自動化元組屬性域：屬性的取值范圍，（男，女）發(fā)展較晚，已成為目前應用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。關系模型的數(shù)據(jù)結構是一張規(guī)范化的二維表，由表名、表頭和表體三部分構成。屬性名49分量每一行對應的列的屬性值，即為元組中的一個屬性值。關鍵字（Key）可惟一標識一個元組的屬性或屬性集，也稱為關系鍵或主碼，如S表中學號可以惟一確定一個學生，為學生關系的主碼。 關系模式關系模式是對關系的描述，是關系模型的“型” 。一般表示為：關系名（屬性1，屬性2

22、，屬性n）如：學生（學號，姓名，性別，年齡，系別）關系實例關系實例是關系模式的“值”，是關系的數(shù)據(jù)，相當于二維表中的數(shù)據(jù) 。 50關系模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 關系模型中的數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和操作結果都是關系，即若干元組的集合。 關系模型把對數(shù)據(jù)的存取路徑隱蔽起來，用戶只要指出“干什么”，而不必詳細說明“怎么干”，從而大大地提高了數(shù)據(jù)的獨立性，提高了用戶操作效率。關系模型的優(yōu)缺點 有嚴格的數(shù)學理論根據(jù) 用關系描述實體以及聯(lián)系 具有更高的數(shù)據(jù)獨立性、更好的安全保密性 優(yōu)點查詢效率不如非關系模型 缺點511.8.4 面向對象模型 對象和對象標識對象是現(xiàn)實世界中實體的模型化。 對象標識獨

23、立于對象的內(nèi)容和存儲位置，是一種邏輯標識符，通常由系統(tǒng)產(chǎn)生，它在整個系統(tǒng)范圍內(nèi)是惟一的。 兩個對象即使內(nèi)部狀態(tài)值和方法都相同，如標識符不同，仍認為是兩個相等而不同的對象。 每個對象都包含一組屬性和一組方法。 一個學生一門課程一次考試記錄對象屬性方法對象屬性方法52類（Class）和繼承（Inheritance） 具有同樣屬性和方法集的所有對象構成了一個對象類 ，一個對象是某一類的實例 。類的屬性域可以是基本數(shù)據(jù)類型（如整型、實型、字符型等），也可以是類 。類的表示具有層次性和繼承性。 對已有類進行擴充細化形成新類，產(chǎn)生層次結構。單重繼承、多重繼承（類的層次變?yōu)榫W(wǎng)絡結構）對象類型值53面向對象模

24、型的優(yōu)缺點能完整地描述現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)結構具有豐富的表達能力優(yōu)點模型相對比較復雜缺點涉及的知識比較多因此，面向對象數(shù)據(jù)庫尚未達到關系數(shù)據(jù)庫的普及程度！541.9 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 關系數(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） 面向對象的數(shù)據(jù)模型 支持三級模式的體系結構； 用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系； 獨立的數(shù)據(jù)定義語言； 導航的數(shù)據(jù)操縱語言。概念單一，實體以及實體之間的聯(lián)系都用關系來表示；以關系代數(shù)為基礎，形式化基礎好；數(shù)據(jù)獨立性強，數(shù)據(jù)的物理存取路徑對用戶隱蔽；關系數(shù)據(jù)庫語言是非過程化的，大大降低了用戶編程的難度。 支持面向對象的數(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；

25、 具有開放性。 第一代第二代第三代傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫缺點：面向機器的語法數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)類型簡單、固定 ；結構與行為完全分離 ；被動響應 ；事務處理能力較差。 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)模型的發(fā)展經(jīng)歷三個階段，對應數(shù)據(jù)庫技術的三個階段。551.10 數(shù)據(jù)庫技術與其他相關技術的結合 數(shù)據(jù)庫技術與分布處理技術相結合，出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫技術與人工智能技術相結合，出現(xiàn)了演繹數(shù)據(jù)庫、主動數(shù)據(jù)庫和知識庫等；數(shù)據(jù)庫技術與多媒體技術相結合，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)庫就是集中在一個中心場地的電子計算機上，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

26、高，可靠性好；數(shù)據(jù)冗余少，數(shù)據(jù)獨立性高；易于支持復雜的物理結構去獲得對數(shù)據(jù)的有效訪問。缺點：無法共享、系統(tǒng)龐大復雜、存儲容量有限分散式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)56分散式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 由于計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，才有可能把并排分散在各處的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過網(wǎng)絡通信技術連接起來分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)57分布式數(shù)據(jù)庫的定義 分布式數(shù)據(jù)庫是一組結構化的數(shù)據(jù)集合，它們在邏輯上屬于同一系統(tǒng)而在物理上分布在計算機網(wǎng)絡的不同結點上。 分布式數(shù)據(jù)庫的特點 自治與共享 冗余的控制 分布事務執(zhí)行的復雜性 數(shù)據(jù)的獨立性 數(shù)據(jù)冗余的透明性 數(shù)據(jù)分布透明性 物理數(shù)據(jù)透明性 邏輯數(shù)據(jù)透明性 581.10.2 主動數(shù)據(jù)庫 主動數(shù)據(jù)庫的定義 在實際應用領域中，主動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在緊急情況下能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫的當前狀態(tài)，主動、適時地作出