天大《数据库原理》学习笔记八

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1、数据库原理—学习笔记八主题：《数据库原理》学习笔记内容：《数据库原理》学习笔记八——数据库技术新发展8.1数据库技术发展概述短短三十年已从第一代的网状、层次数据库系统，第二代的关系数据库系统，发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统。数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等等互相渗透，互相结合，成为当前数据库技术发展的主要特征。8.2数据模型及数据库系统的发展数据模型是数据库系统的核心和基础。按照数据模型的进展，数据库技术可以相应地分为三个发展阶段。8.2.1第一代数据库系统第一代数据库系统指层次和网状数据库系统，其代表是：l1969年IBM

2、公司研制的层次模型的数据库管理系统IMS（InformationManagementSystem）。l美国数据库系统语言协商会CODASYL（ConferenceOnDataSystemLanguage）下属的数据库任务组DBTG（DataBaseTaskGroup）于六十年代末七十年代初提出了DBTG报告，确定并建立了数据库系统的许多概念、方法和技术。DBTG所提议的方法是基于网状结构的。它是数据库网状模型的典型代表。这两种数据库系统具有下列共同特点：l支持三级模式的体系结构三级模式通常指外模式、模式、内模式。模式之间具有转换(或称为映射)功能。层次数据库和网状数据库均支持三级模式结

3、构，通过外模式与模式、模式与内模式之间的映象，保证了数据库系统具有数据与程序的物理独立性和一定的逻辑独立性。l用存取路径来表示数据之间的联系这是数据库系统和文件系统的主要区别之一。数据库不仅存储数据而且存储数据之间的联系。数据之间的联系在层次和网状数据库系统中是用存取路径来表示和实现的。l独立的数据定义语言层次数据库系统和网状数据库系统有独立的数据定义语言，用以描述数据库的外模式、模式、内模式以及相互映象。诸模式一经定义，就很难修改。修改模式必须首先把数据全部卸出，然后重新定义诸模式，重新生成诸模式，最后编写实用程序把卸出的数据按新模式的定义装入新数据库中。因此在许多实际运行的层次、网

4、状数据库系统中，模式是不轻易重构的。这就要求数据库设计人员在建立数据库应用系统时，不仅充分考虑用户的当前需求，还要充分了解需求可能的变化和发展。对数据库设计的要求比较高。l导航的数据操纵语言层次和网状数据库的数据查询和数据操纵语言是一次一个记录的导航式的过程化语言。这类语言通常嵌入某一种高级语言如COBOL、FORTRAN、PL/1中。数据库原理—学习笔记八所谓导航就是指用户不仅要了解“要干什么”，而且要指出“怎么干”。用户必须使用某种高级语言编写程序，一步一步地“引导”程序按照数据库中某一条预先定义的存取路径来访问数据库，最终达到要访问的数据目标。在访问数据库时，每次只能存取一条记录

5、值。若该记录值不满足要求就沿着存取路径查找下一条记录值。8.2.2第二代数据库系统支持关系数据模型的关系数据库系统是第二代数据库系统。关系数据库系统从实验室走向了社会，因此，在计算机领域中有人把七十年代称为数据库时代。八十年代几乎所有新开发的系统均是关系的。关系数据库是以关系模型为基础的。关系模型概括的讲由三部分组成：l数据结构数据结构包括域，域上定义的关系等。关系模型中，实体、实体与实体之间的联系都通过关系这种单一的结构类型来表示。l关系操作关系操作的能力可用关系代数(或等价的关系演算)中并、交、差、广义笛卡尔积、选择、投影、连接、除等操作来表示。关系操作的特点是集合操作。无论是操作

6、的对象还是操作的结果都是集合。这种操作方式被称为一次一集合(set-at-a-time)的方式，与非关系型的一次一记录(record-at-a-time)的方式相对照。l数据完整性数据完整性包括实体完整性、参照完整性以及与应用有关的完整性。实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，应由关系数据库系统自动支持；与应用有关的完整性由用户定义，它是针对某一具体数据库的约束条件，由应用环境决定，关系数据库系统应提供定义和检验这类完整性的机制。关系模型具有以下主要特点：l关系模型的概念单一，实体以及实体之间的联系都用关系来表示；l以关系代数为基础，形式化基础好；l数据独立性强，数

7、据的物理存储和存取路径对用户隐蔽；l关系数据库语言是非过程化的，将用户从编程数据库记录的导航式检索中解脱出来，大大减小了用户编程的难度；8.2.3第三代数据库系统从八十年代以来，数据库技术在商业领域的巨大成功刺激了其它领域对数据库技术需求的迅速增长。另一方面在应用中提出的一些新的数据管理的需求也直接推动了数据库技术的研究与发展，尤其是面向对象数据库系统（ObjectOrientedDatabaseSystem简称OODBs）的研究与发展。（一）