《数据库系统实现》PPT课件

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1、数据库系统实现HectorGarcia-MolinaJeffreyD.Ullman著JenniferWidom(斯坦福大学)杨冬青唐世渭徐其钧等译机械工业出版社第一讲　数据库系统回顾第二讲　ＤＢＭＳ实现概述第三讲　数据存储第四讲　数据元属的表示第五讲　索引结构及多维索引第六讲　查询执行第七讲　查询编译器第八讲　系统故障对策第九讲　并发控制第十讲　再论事务管理第一讲　数据库系统回顾DBMS的发展历史关系数据库语言SQL查询处理及优化事务管理数据依赖和关系模式的规范化DBMS的发展历史数据处理的发展有三个阶段手工处理文件系统数据库系统数据库的发展也可分为三个阶段IMSDBT

2、G关系模型关系数据库系统（RDBMS）发展历史大致可以分为三个阶段。第一阶段从E.F.codd1970年提出关系模型后，七十年代对关系数据库的理论研究和原型开发时代。这一时期奠定了关系模型的理论基础。研究了关系数据库语言，开发出了关系数据库管理系统的一些原型，是以IBM公司的SYSTEMR和Barklay大学的Ingres为代表。第二阶段是从七十年代后期开始，RDBMS的实用阶段。这一时期一方面从理论上攻克了诸如查询优化，并发控制，完整性机制和故障恢复等一系列重大技术问题。从而使得数据库走向实用化、商业化。这一时期开发了大量的商业RDBMS产品。以ORACLE,DB2,

3、Infomix,Ingress,RDB等为代表。第三阶段是从八十年代以来，微机在性/价比上的提高，网络技术的成熟并实用化，计算机进入各个领域，大量的大规模的信息系统的建立，要求计算机应用领域由集中到分布，由单机到网络，由信息管理，辅助决策到联机事务处理，到企业级的联机事务处理。这一时期以客户/服务器的体系结构出现为标志。其代表产品有Sybase和microsofteware公司1986年推出的SQLserver为代表。RDBMS发展三个阶段的内容1.对关系模型的支持1)数据结构关系模型的表结构是其核心的基础，任何关系模型都支持表结构。2)关系操作基于关系代数和关系演算的

4、SQL语言是关系模型的又一个核心基础。早期的关系数据库支持SQL语言的核心部分（插入、删除、修改、查询）。一九八九年公布的SQL89标准成为关系数据库的标准语言。一九九二年公布SQL92(SQL2)标准。它分成几个顺序级别：Enter（代表SQL89的最小扩展集）、Intermediate、Full。对SQL增加了许多新的特征。诸如补充了数据类型定义语言，扩充数据操作语言的功能，增加民族字符处理功能，模式操作语言，动态SQL等。SYBASE的T-SQL(TransactionSQL)具有一定的编程能力、批处理、存储过程、触发器等，增加过程语言特征。而早期SQL是非过程语

5、言完成于一九九九年的SQL99（SQL3）修订本具有更高级的特征，包括对象-关系特征。3)数据完整性数据完整性一般来说分为三大类：实体完整性、参照完整性、用户定义完整性。早期RDBMS以主键部分实现系统的实体完整性控制。以后，通过外围工具，或者说在应用曾处理完整性控制问题。但它存在“旁路”问题。完整性理论在第二阶段已经得到充分的研究，但由于效率问题在商业RDBMS中未得到充分的实现。第三阶段，大大地加强了对完整性的支持，多数RDBMS提供在系统层（核心层）解决各种完整性控制问题。2．系统构成1)RDBMS的核心功能RDBMS产品的核心功能包括：对数据库语言：数据库定义语

6、言（DDL）、数据库操作语言(DML)、数据库控制语言(DCL)的支持。事务管理功能：诸如并发控制、故障恢复、完全性、完整性问题等。数据库的重组和重构。2)增加部分操系统功能3)将应用软件工具与DBMS核心功能集成RDBMS的设计目标不是解决数据处理的全部问题，RDBAS主要是解决数据的存储、组织、获取方法及事务处理等。但是目前绝大部分RDBMS厂家都提供对软件开发生命周期各阶段开发工具的支持。一是提供分离的工具集、二是对第三厂家开发工具的支持。如ORACLE的SQL*FORM、REPORTWRITE、SQL*MENU,Sybase公司的APT、S_DESIGN（Pwe

7、rdesign）以及informix公司的informix_4GK、如powerbuilder、vb等。目前，Sybase已收购powersoft公司，使powerbuilder作为其产品之一。3．运行环境随着计算机应用领域普及国民经济的各个领域，网络技术逐渐成熟和实用化，数据库的运行环境也由单机到网络，集中到分布，封闭到开放。1)分布分布有三个含义。一是数据分布：数据物理地分布在网络的不同节点上，各节点的数据是一个统一的整体，由系统的用户共享。二是功能分布：功能分布——client/server环境在client/server体系结构下