数据库基本概念theconceptsofdatabasesystem

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1、第一章数据库基本概念TheConceptsofDatabaseSystems数据库系统的结构与性能数据模型关系数据库设计§1.1.1数据处理技术的发展概况1.人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于数值计算，只能使用卡片、纸带、磁带等来存储数据。数据是程序的组成部分，数据的输入、输出和使用都是用程序来控制的，使用时随程序一起进入内存，用完后完全撤出内存。§1.1数据库系统的结构与性能2§1.1.1数据处理技术的发展概况2.文件系统阶段20世纪60年代中期。程序和数据有了一定的独立性。数据文件长期保存在外存储器上，可以多次存取，进行查询、修改、插

2、入、删除等操作，并可采用多种文件组成形式，如顺序文件、索引文件、随机文件等。3§1.1.1数据处理技术的发展概况数据文件使数据的逻辑结构(用户所看到的数据结构)和物理结构(数据在物理设备上的存储结构)可以有一定的差别。例如，用户看到的数据文件是顺序排列的一连串记录，实际上这些记录却是分散存储在磁盘的不同扇区里，用链接方式组织在一起。在访问文件时，只需给出文件名和逻辑记录号，而不必关心记录在存储器上的地址以及内容和外存交换数据的过程。4文件方式的问题：数据的冗余和不一致数据访问困难数据孤立完整性问题原子性问题并发访问异常安全性问题§1.1.1数据处理技术的发

3、展概况5§1.1.1数据处理技术的发展概况3.数据库系统阶段20世纪60年代后期。数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据的集合。是按照一定的组织方式来组织、存储和管理数据的“仓库”。6数据库管理系统DBMS-DataBaseManagementSystem为数据库的建立、使用和维护而配置的软件，在操作系统支持下运行。如MicrosoftAccess。它是处理数据库访问的软件。它提供数据库的用户接口。DBMS的目的：提供一个可以方便地、有效地存取数据库信息的环境§1.1.1数据处理技术的发展概况7§1.1.1数据处理技术的发展概况数据库系统数据

4、库系统是一种可以有组织、动态地存储大量关联数据，方便用户访问的计算机软件和硬件资源组成的系统。它与文件系统的区别是：数据的结构化、最小的冗余度、多个用户对数据的共享。在数据库系统中，存储于数据库中的大量数据与应用程序是相互独立的；数据是按照某种规则，以能反映数据之间的内在联系的形式组织在库文件中的。8§1.1.1数据处理技术的发展概况数据的变动不会影响到应用程序，反之亦然。数据库系统对数据的完整性、唯一性、安全性提供了统一而有效的管理手段。数据库系统提供了管理和控制数据的各种简单明了的操作命令及程序设计语言，使用户可以向数据库发出查询、修改、统计等各种命令

5、，得到满足不同需要的信息。9数据库最终用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统数据库管理员DBA数据库系统构成应用程序员10§1.1.1数据处理技术的发展概况4.分布式数据库系统阶段20世纪80年代中期。分布式数据库系统是数据库技术与计算机网络技术相结合的产物。是一个逻辑上统一、地域上分布的数据集合，是计算机网络环境中各个局部数据库的逻辑集合，同时受分布式数据库管理系统的控制和管理。11§1.1.1数据处理技术的发展概况分布式数据库系统在逻辑上很像一个集中式数据库系统，但实际上数据存储于不同地点的计算机网络的各个结点上。每个结点的数据库都有独立处理本地事务

6、的能力，而且各个结点之间也能够互相访问、有效配合，以便处理更复杂的事务。具有高度的透明性，每台计算机的用户不需要了解所访问的数据究竟在什么地方，就像使用集中式数据库一样。12§1.1.2数据库系统的体系结构ANSI/SPARS建议：三级模式和二级映射模式13§1.1.2数据库系统的体系结构1.三种模式(1)概念模式简称模式。是数据库设计者综合所有用户数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构。它是用模式描述语言来描述的、由多种概念记录组成的数据库。概念模式是数据库的整个逻辑描述，是数据库采用的数据模型。它由数据库管理员统一组织管理，故又称为DBA视图。14§1

7、.1.2数据库系统的体系结构1.三种模式(2)外模式又称为子模式。是用户与数据库的接口，是应用程序可见的数据描述。从逻辑关系看，外模式是概念模式的一部分，或说是模式的一个逻辑子集。每个用户必须使用一个外模式。用户通过子模式描述语言来描述用户级数据库的记录，还可以用数据操纵语言来操作这些数据。15§1.1.2数据库系统的体系结构1.三种模式(3)内模式又称为物理模式或存储模式。它描述数据在存储介质上的安排和存储方式。内模式是由系统程序员设计和组织的，是系统程序员所看到和理解的数据库。物理数据库就是实际存放在外存储器上的数据库，实际上是许多物理文件的集合。16

8、§1.1.2数据库系统的体系结构1.三种模式无论哪一级模式都只是处