數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

第一章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代初，它的出現(xiàn)，既促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，又形成了專門的信息處理理論和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，因此數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息時(shí)代相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息和數(shù)據(jù)處理的核心，是研究數(shù)據(jù)共享的一門科學(xué)，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的重要組成部分。1.1數(shù)據(jù)處理基本概念1.1.1信息、數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理1．信息

信息(Information)是對(duì)客觀事物屬性的反映。它所反映的是客觀事物的某一屬性或某一時(shí)刻的表現(xiàn)形式。如成績(jī)的好壞，溫度的高低，質(zhì)量的優(yōu)劣等。因此，信息是經(jīng)過(guò)加工處理并對(duì)人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。（1）信息是可以感知的。

（2）信息是可以存儲(chǔ)、傳遞、加工和再生的。

（3）信息源于物質(zhì)和能量。

（4）信息是有用的。2．?dāng)?shù)據(jù)

數(shù)據(jù)(Data)是信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式，是反映客觀事物屬性的記錄。

3．信息和數(shù)據(jù)的關(guān)系

信息和數(shù)據(jù)既有聯(lián)系，又有區(qū)別，數(shù)據(jù)是信息的載體，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。數(shù)據(jù)是物理性的，是被加工的對(duì)象，而信息是對(duì)數(shù)據(jù)加工的結(jié)果，是觀念性的，并依賴于數(shù)據(jù)而存在，數(shù)據(jù)表示了信息，而信息只有通過(guò)數(shù)據(jù)形式表現(xiàn)出來(lái)，才能被人們理解和接受，信息是有用的數(shù)據(jù)。4．?dāng)?shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理(DataProcess)也稱為信息處理，是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)各種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、存儲(chǔ)、分類、排序、檢索、維護(hù)、加工、統(tǒng)計(jì)和傳輸?shù)炔僮?，使之變?yōu)橛杏眯畔⒌囊幌盗谢顒?dòng)的總稱。就是從某些已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，推導(dǎo)加工出一些新的數(shù)據(jù)，這些新的數(shù)據(jù)又表示了新的信息。所以，數(shù)據(jù)處理也稱為信息處理。信息處理的真正含義是為了產(chǎn)生信息而處理數(shù)據(jù)。1.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了人工管理，文件管理，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理三個(gè)階段。1．人工管理階段

特點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)不保存。

（2）沒(méi)有專用的軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

（3）數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性。

（4）數(shù)據(jù)是面向程序的。2．文件系統(tǒng)階段

在這一階段（20世紀(jì)50年代后期到60年代中期），計(jì)算機(jī)不僅用于科學(xué)計(jì)算，還用于信息管理。3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)階段

數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)階段是在20世紀(jì)60年代末。由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用于管理的規(guī)模更加龐大，數(shù)據(jù)量急劇增加；硬件方面出現(xiàn)了大容量磁盤，使計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)存取海量數(shù)據(jù)成為可能；硬件價(jià)格下降，而軟件價(jià)格上升，使開發(fā)和維護(hù)系統(tǒng)軟件的成本增加。

數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)共享性高、冗余度低。（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高。（4）有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供四方面的數(shù)據(jù)控制功能：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)1.2數(shù)據(jù)模型

客觀世界存在著各種事物，而事物與事物之間是彼此相互聯(lián)系的。一方面，某一事物內(nèi)部的各種因素和各種屬性根據(jù)一定的組織原則相互聯(lián)系，構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)；另一方面，某一事物同時(shí)也可作為一個(gè)更大系統(tǒng)的一個(gè)因素或一種屬性而存在，并與系統(tǒng)的其它因素或?qū)傩园l(fā)生聯(lián)系。

模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界特征的模擬和抽象。如一組建筑設(shè)計(jì)沙盤，一架精致的航模飛機(jī)等都是具體的模型。

數(shù)據(jù)模型是模型的一種，它是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象，現(xiàn)實(shí)世界中的具體事務(wù)必須用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來(lái)抽象和表示。1.2.1基本概念

在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中，用數(shù)據(jù)模型的概念描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義，表示實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系。

1．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)體可以是具體的事物，也可以是抽象的事件。

2．屬性

實(shí)體的某一特性稱為屬性。實(shí)體有很多特性，如學(xué)生實(shí)體有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、所在學(xué)院等方面的屬性。

屬性有“型”和“值”之分。3．實(shí)體集

具有相同類型及相同性質(zhì)的實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，某個(gè)學(xué)校所有學(xué)生的集合、所有學(xué)生的選課情況等都可以視為實(shí)體集。

4．聯(lián)系

實(shí)體之間的相互關(guān)系稱為聯(lián)系。在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的。實(shí)體內(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)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。1.2.2實(shí)體間的聯(lián)系實(shí)體間的聯(lián)系可分為三種類型，即一對(duì)一的聯(lián)系，一對(duì)多的聯(lián)系和多對(duì)多的聯(lián)系。1．一對(duì)一的聯(lián)系（1：1）

2．一對(duì)多的聯(lián)系（1：n）

3．多對(duì)多的聯(lián)系（m：n）

一對(duì)多的聯(lián)系是最普遍的聯(lián)系，我們可以把一對(duì)一的聯(lián)系看作是一對(duì)多的聯(lián)系的一個(gè)特例。1.2.3數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)必須能夠反映事物之間的各種聯(lián)系，而具有聯(lián)系性的相關(guān)數(shù)據(jù)總是按照一定的組織關(guān)系排列，從而構(gòu)成一定的結(jié)構(gòu)，對(duì)這種結(jié)構(gòu)的描述就是數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型是指反映客觀事物及客觀事物間聯(lián)系的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)和形式。1．層次模型

層次模型表示數(shù)據(jù)間的從屬關(guān)系結(jié)構(gòu)，是一種以記錄某一事物的類型為根結(jié)點(diǎn)的有向樹結(jié)構(gòu)。層次模型像一棵倒立的樹，根結(jié)點(diǎn)在上，層次最高，子結(jié)點(diǎn)在下，逐層逐級(jí)排列。上級(jí)結(jié)點(diǎn)與下級(jí)結(jié)點(diǎn)之間為一對(duì)多的聯(lián)系。層次模型具有以下特征：

（1）有且僅有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)而且無(wú)雙親。

（2）根結(jié)點(diǎn)以下的子結(jié)點(diǎn)，向上層僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)，向下層有若干子結(jié)點(diǎn)。

（3）最下層為葉結(jié)點(diǎn)且無(wú)子結(jié)點(diǎn)。

支持層次模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)稱為層次數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)庫(kù)稱為層次數(shù)據(jù)庫(kù)。2．網(wǎng)狀模型

現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系的，用層次模型表示這種關(guān)系很不直觀，網(wǎng)狀模型克服了這一弊病，可以清晰地表示這種非層次關(guān)系。

網(wǎng)狀模型是用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體與實(shí)體之間聯(lián)系的模型。網(wǎng)狀模型是層次模型的擴(kuò)展，它表示多個(gè)從屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)，可以允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系。網(wǎng)狀模型表現(xiàn)為一種交叉關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀模型具有以下特征：（1）有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親。

（2）至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多雙親。

網(wǎng)狀模型可以表示較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它不但可以表示數(shù)據(jù)間的縱向關(guān)系而且可以表示數(shù)據(jù)間的橫向關(guān)系。

網(wǎng)狀模型中每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄（實(shí)體），每個(gè)記錄可包含若干個(gè)字段（實(shí)體的屬性），結(jié)點(diǎn)間的連線表示記錄（實(shí)體）間的父子關(guān)系。

支持網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)庫(kù)稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)。3．關(guān)系模型

關(guān)系模型是發(fā)展較晚，也是最常用、最重要的一種數(shù)據(jù)模型。

用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)表示實(shí)體與實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱為關(guān)系模型。在關(guān)系模型中，操作的對(duì)象和結(jié)果都是二維表，這種二維表就是關(guān)系。關(guān)系模型的主要特征是用二維表表示實(shí)體集。（1）二維表的特點(diǎn)：①表有表名：即XS（學(xué)生表）。

②表由兩部分構(gòu)成，即一個(gè)表頭和若干行數(shù)據(jù)。

③從垂直方向看，表由若干列組成，每列都有列名如“學(xué)號(hào)”、“姓名”等。

④同一列的值取自同一個(gè)定義域，例如，性別的定義域是（男、女）。

⑤每一行的數(shù)據(jù)代表一個(gè)學(xué)生的信息，同樣每一個(gè)學(xué)生在表中也有一行。（2）對(duì)一張二維表可以進(jìn)行以下操作：

①填表：將每個(gè)同學(xué)的數(shù)據(jù)填寫進(jìn)表格。

②修改：改正表中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。

③刪除：去掉一個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)（如某個(gè)同學(xué)己畢業(yè)或出國(guó)等）。

④查詢：在表中按某些條件查找滿足條件的學(xué)生。（3）關(guān)系的特點(diǎn)

關(guān)系是一種規(guī)范化了的二維表，為了使相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作簡(jiǎn)化，在關(guān)系模型中，對(duì)關(guān)系作了種種限制，關(guān)系具有如下特性：①關(guān)系中的每一數(shù)據(jù)項(xiàng)不可再分，是最基本的單位，滿足此條件的關(guān)系稱為規(guī)范化關(guān)系，否則稱為非規(guī)范化關(guān)系。②每一豎列的數(shù)據(jù)項(xiàng)是同屬性的，列數(shù)根據(jù)需要而設(shè)，且各列的順序是任意的。③每一橫行記錄由一個(gè)個(gè)體事物的諸多屬性構(gòu)成，記錄的順序可以是任意的。④一個(gè)關(guān)系是一張二維表，不允許有相同的字段名，也不允許有相同的記錄行。4．面向?qū)ο竽Ｐ?/p>

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型能完整地描述現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，具有豐富的表達(dá)能力，但模型相對(duì)比較復(fù)雜，涉及的知識(shí)比較廣，因此面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)尚未達(dá)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的普及程度。1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

1.3.1有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的幾個(gè)概念1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)DB（DataBase）2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DBS（DataBaseSystem）3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS（DataBase

4．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)DBAS(DataBaseApplicationSystem)

5．用戶用戶是指使用和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的人，他們可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)、維護(hù)和檢索等操作。

①終端用戶

終端用戶主要是指使用數(shù)據(jù)庫(kù)的各級(jí)管理人員、工程技術(shù)人員等，一般來(lái)說(shuō)，他們是非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員。

②應(yīng)用程序員

應(yīng)用程序員負(fù)責(zé)為終端用戶設(shè)計(jì)和編制應(yīng)用程序。

③數(shù)據(jù)庫(kù)管理員

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、維護(hù)和管理的專門人員。1.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)1．實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少數(shù)據(jù)冗余

2．采用特定的數(shù)據(jù)模型

3．有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能

4．具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性1.3.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展1．格式化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

格式化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是對(duì)第一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的總稱，其中又包括層次型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與網(wǎng)狀型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兩種類型，這一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有以下特征。

（1）采用“記錄”為基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在不同的“記錄型”(recordtype)之間，允許存在相互聯(lián)系。

（2）無(wú)論層次模型還是網(wǎng)狀模型，一次查詢只能訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)記錄，存取效率不高。2．關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（RelationalDataBaseSystems，RDBS）與第一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比，RDBS具有下列優(yōu)點(diǎn)。

（1）采用人們習(xí)慣使用的表格作為基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)公共的關(guān)鍵字段來(lái)實(shí)現(xiàn)不同二維表之間（或“關(guān)系”之間）的數(shù)據(jù)聯(lián)系。（2）一次查詢僅用一條命令或語(yǔ)句，即可訪問(wèn)整個(gè)“關(guān)系”（或二維表），因而查詢效率較高，在RDBS中，通過(guò)多表聯(lián)合操作，還能對(duì)有聯(lián)系的若干二維表實(shí)現(xiàn)“關(guān)聯(lián)”查詢。3．對(duì)象——關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（object-RelationalDataBaseSystems，ORDBS）

將數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與面向?qū)ο蠹夹g(shù)相結(jié)合，成為研究數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的新方向，構(gòu)成第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

由于ORDBS是建立在RDBS技術(shù)之上的，可以直接繼承RDBS的原有技術(shù)和用戶基礎(chǔ)，所以其發(fā)展比OODBS更為順利，正在成為第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主流。

目前，ORDBS還處在發(fā)展過(guò)程中，在技術(shù)上和應(yīng)用上發(fā)展較快，并已顯現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。1.3.4數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的分類1．面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)

多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的重要實(shí)例，它管理的數(shù)據(jù)不僅容量大，而且長(zhǎng)短不一，檢索方法也從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的“精確查詢”，改變?yōu)橐浴胺蔷_匹配和相似查詢”為主的“基于內(nèi)容”的檢索。20世紀(jì)90年代，一些著名的第二代數(shù)據(jù)庫(kù)如Oracle、Sybase等都在原來(lái)關(guān)系模型的基礎(chǔ)上引入了對(duì)象機(jī)制，擴(kuò)展了對(duì)多媒體數(shù)據(jù)的管理功能。2．分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

如果說(shuō)多媒體應(yīng)用促進(jìn)了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與普及，推動(dòng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展。在早期的數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)都是集中存放的，即所謂的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)則把數(shù)據(jù)分散地存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)結(jié)點(diǎn)上，彼此用通信線路連接。3．演繹數(shù)據(jù)庫(kù)

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都代表已知的事實(shí)(fact)，演繹數(shù)據(jù)庫(kù)(deductivedatabase)則除存儲(chǔ)事實(shí)外，還能存儲(chǔ)用于邏輯推理的規(guī)則。

由于這類數(shù)據(jù)庫(kù)是由“事實(shí)+規(guī)則”所構(gòu)成的，所以有時(shí)也稱為“基于規(guī)則的數(shù)據(jù)庫(kù)”(rule-baseddatabase)或“邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)”(logicdatabase)。它所采用的數(shù)據(jù)模型則稱為邏輯模型(Logicdatamodel)或基于邏輯的數(shù)據(jù)模型。1.3.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用模式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)(DataBaseApplicationSystems，DBAS)專指建立在數(shù)據(jù)庫(kù)上的應(yīng)用系統(tǒng)。一個(gè)DBAS通常由數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序兩部分組成，它們都需要在DBMS支持下開發(fā)。

1．單用戶應(yīng)用模式

單用戶應(yīng)用模式是指在同一時(shí)間內(nèi)只能由一個(gè)用戶使用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2．多用戶集中應(yīng)用模式

多用戶集中應(yīng)用模式常見(jiàn)于小型機(jī)及以上計(jì)算機(jī)早期使用的多用戶數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。3．客戶機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用模式

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，C/S模式在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中迅速發(fā)展，先后出現(xiàn)了二層和多層兩種結(jié)構(gòu)。1.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基本功能

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem，DBMS)是處于用戶（應(yīng)用程序）和操作系統(tǒng)之間的一種軟件，其作用是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效的組織與管理。無(wú)論開發(fā)還是運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，都需要DBMS的支持。1．?dāng)?shù)據(jù)定義功能

DBMS提供的“數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言”(DataDefinitionLanguage，DDL)，用于描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)。2．?dāng)?shù)據(jù)操作功能

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索和查詢，是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要應(yīng)用。為此，DBMS將向用戶提供“數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言”(DataManipulationLanguage，DML)，支持用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、更新等操作。3．控制和管理功能

在多用戶使用時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的“并發(fā)控制”，對(duì)用戶權(quán)限實(shí)施監(jiān)督的“安全性檢查”，數(shù)據(jù)的備份、恢復(fù)和轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控等。4．?dāng)?shù)據(jù)通信功能

數(shù)據(jù)通信功能主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)與操作系統(tǒng)的接口以及用戶應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。1.4.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)從第一代發(fā)展到第三代，DBMS也取得了迅速的發(fā)展。目前在計(jì)算機(jī)上使用的DBMS大都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(RelationalDataBaseManagementSystem，RDBMS)。

，現(xiàn)在也很少見(jiàn)了。1.5數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)1.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，DBAS）是引進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)后的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是由有關(guān)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)和人員四個(gè)部分組合起來(lái)形成的為用戶提供信息服務(wù)的系統(tǒng)。

硬件環(huán)境是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的物理支撐，包括CPU、內(nèi)存、外存及輸入輸出設(shè)備。

軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類。

數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理對(duì)象，是為用戶提供數(shù)據(jù)的信息源。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的人員是指管理、開發(fā)和使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的全部人員，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理員、系統(tǒng)分析員、應(yīng)用程序員和用戶。1.5.2數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境目前流行的主流DBMS是RDBMS，采用的數(shù)據(jù)語(yǔ)言主要是SQL。1．SQL及其接口

（1）RDBMS的常用語(yǔ)言

作為關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，SQL已在商品化的RDBMS中被廣泛采用，SQL的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)僅僅規(guī)定其數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)查詢和控制管理等功能，并不要求它像普通高級(jí)語(yǔ)言那樣，提供構(gòu)造程序控制結(jié)構(gòu)所需要的分支和循環(huán)等語(yǔ)句，因而有別于完整的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。在大多數(shù)商品化的RDBMS中，對(duì)SQL通常都有兩種使用方式。

①自含式(self-contained)SQL：主要供聯(lián)機(jī)使用，適用于非專業(yè)人員以交互方式進(jìn)行建庫(kù)和查詢。

②嵌入式(embedded)SQL：可嵌入諸如C、C++、VisualBasic等高級(jí)語(yǔ)言中使用，此時(shí)被嵌入的語(yǔ)言稱為宿主語(yǔ)言(hostlanguage)，適用于專業(yè)人員開發(fā)完整的DBAS。2．RDBMS的編程接口RDBMS是通過(guò)SQL實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作的，而C、C++、VisualBasic等高級(jí)語(yǔ)言原來(lái)不具備訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，但如果在C、C++、VisualBasic等語(yǔ)言編寫的應(yīng)用程序與RDBMS之間插入一個(gè)編程接口，就可使上述應(yīng)用程序也支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。常見(jiàn)的做法有以下3種。

（1）采用嵌入式SQL

（2）采用API接口

（3）采用ODBC接口3．典型的RDBAS開發(fā)環(huán)境（1）引入了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想，把數(shù)據(jù)表、窗口、報(bào)表等均定義為對(duì)象，并以面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行管理。（2）支持可視化程序設(shè)計(jì)，能方便地實(shí)現(xiàn)“所見(jiàn)即所得”(Whatyouseeiswhatyouget，WYSIWYG)的圖形用戶界面。

（3）大量提供向?qū)?、設(shè)計(jì)器、生成器等工具，能自動(dòng)生成所需的應(yīng)用或應(yīng)用程序代碼，從而減少了用戶的編程工作量。

（4）支持C/S開發(fā)模式。

（5）支持ODBC編程接口。1.6關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)1.6.1關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)1．關(guān)系術(shù)語(yǔ)

（1）關(guān)系

（2）元組

（3）屬性

（4）域

（5）關(guān)鍵字

（6）外部關(guān)鍵字

2．關(guān)系運(yùn)算