數(shù)據(jù)庫原理與開發(fā)技術(shù) 課件 1.6 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）

1.6

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）本章主要內(nèi)容：（1）四大基本概念：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（2）數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)（3）四種數(shù)據(jù)模型：概念模型、邏輯模型、外部模型、內(nèi)部模型（4）四種邏輯模型：網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型、對(duì)象模型（5）

DBMS的四大控制功能：恢復(fù)、并發(fā)、完整性、安全性（6）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)：三層模式、二級(jí)映像1.6

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它由數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)硬件、軟件和用戶四部分組成。1.6.1DBS的組成1.數(shù)據(jù)庫DBS里的數(shù)據(jù)庫，是指與應(yīng)用程序相關(guān)的全部數(shù)據(jù)的集合。它是整個(gè)DBS最寶貴的資源，具體包括兩部分，第一是數(shù)據(jù)庫中，各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，第二是應(yīng)用數(shù)據(jù)的集合，這是數(shù)據(jù)庫的主體。

2.計(jì)算機(jī)硬件1.6.1DBS的組成與數(shù)據(jù)庫技術(shù)相關(guān)的硬件包括：CPU、內(nèi)存、外存、輸出/輸入等設(shè)備。在DBS中，特別要關(guān)注存儲(chǔ)器的存取速度、存儲(chǔ)性能的穩(wěn)定性等指標(biāo)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，還應(yīng)關(guān)注與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信能力。1.6.1DBS的組成3.軟件

DBS中所包含的軟件主要有：DBMS、OS、各種宿主語言和應(yīng)用開發(fā)支撐軟件等程序。

DBS的核心軟件是DBMS，目前任何一種DBMS都必須在某一個(gè)OS平臺(tái)的支持下才能運(yùn)行。常用的OS平臺(tái)主要有：Windows、Unix、Linux，常用的關(guān)系型DBMS主要有：Oracle、IBMDB2、Sybase、MSSQLServer、MySQL、PostgreSQL等。

一般DBMS都對(duì)外提供了與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互的接口（Interface），宿主語言通過這些接口可以操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。1.6.1DBS的組成4.用戶

DBS中的用戶（user），主要有三類：（1）終端用戶

終端用戶是指數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的使用人員，一般不是計(jì)算機(jī)專業(yè)人員。

（2）應(yīng)用程序員應(yīng)用程序員是根據(jù)用戶的需求負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和調(diào)試應(yīng)用程序的開發(fā)人員。他們懂得使用高級(jí)語言及數(shù)據(jù)庫相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。

（3）數(shù)據(jù)庫管理員（DataBaseAdministrator，DBA）在DBS中，數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、使用和維護(hù)等工作只靠DBMS軟件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要有專門的人員來負(fù)責(zé)，這類人員被稱為數(shù)據(jù)庫管理員。它是一種角色，可以是一個(gè)人，也可以是一組人，通常是由具有較高計(jì)算機(jī)技術(shù)水平和較好管理經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員擔(dān)當(dāng)。1.6.1DBS的組成4.用戶DBA（DataBaseAdministrator）的主要職責(zé)包括：

1）定義數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容；2）決定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)方式和存儲(chǔ)路徑；3）負(fù)責(zé)與用戶之間的聯(lián)絡(luò)；4）定義安全性規(guī)則，及用戶訪問數(shù)據(jù)庫的授權(quán)；5）定義完整性規(guī)則，監(jiān)督數(shù)據(jù)庫的日常運(yùn)行；6）負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和故障后的恢復(fù)工作。1.6.2DBS體系結(jié)構(gòu)的類別從數(shù)據(jù)庫應(yīng)用管理系統(tǒng)的終端用戶角度看，DBS體系結(jié)構(gòu)可以分成：集中式、客戶端/服務(wù)器式、瀏覽器/服務(wù)器式和分布式四種。1.集中式DBS所謂集中式DBS，是指整個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，包括DBMS、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)等都安裝在一臺(tái)電腦上，由一個(gè)用戶獨(dú)立使用，不與其他電腦共享。

這種系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫的早期應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)很少見了。1.6.2DBS體系結(jié)構(gòu)的類別2.客戶端/服務(wù)器式（Client/Server，簡(jiǎn)稱C/S）隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)的發(fā)展和PC電腦的廣泛應(yīng)用，C/S式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)得到了應(yīng)用。其特點(diǎn)是：前端通過宿主語言編程，將一些功能放在客戶端電腦上執(zhí)行，另一些功能放在后臺(tái)服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫端執(zhí)行。這樣可以減輕服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)。前端應(yīng)用程序功能，包括：數(shù)據(jù)輸入、圖形界面、格式處理、報(bào)表輸出等。

后端功能包括：數(shù)據(jù)存取方法、查詢優(yōu)化、并發(fā)控制、恢復(fù)、數(shù)據(jù)訪問控制等。C/S結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是：升級(jí)維護(hù)部方便，需要在每個(gè)客戶機(jī)上安裝客戶應(yīng)用程序。每當(dāng)應(yīng)用程序修改后，都要在所有的客戶機(jī)上，更新此應(yīng)用程序。1.6.2DBS體系結(jié)構(gòu)的類別3.瀏覽器/服務(wù)器式（Browse/Server，簡(jiǎn)稱B/S）

B/S結(jié)構(gòu)是為了解決C/S結(jié)構(gòu)的弊端而提出來的。在B/S結(jié)構(gòu)中，客戶端不需要安裝應(yīng)用程序軟件，只需要通過客戶端瀏覽器，以及中間業(yè)務(wù)邏輯層，訪問后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。這種模式不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，升級(jí)維護(hù)也很方便。1.6.2DBS體系結(jié)構(gòu)的類別4.分布式DBS（Distributed-DBS）利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技