第1章开发数据库应用系统的基础

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1、开发数据库应用系统的基础把握好以下主题有助于开发出架构良好、高效且具备可扩展性的数据库应用系统：♦数据库系统的组成、全局结构和数据存取结构。♦数据库系统体系结构。简要讨论集中式和客户机-服务器（C/S）结构的数据库系统体系结构，本书专门讨论这两种结构的数据库应用系统实现实例。♦数据库应用系统的简单结构、数据库引擎、开发数据库应用系统所需的技术背景和开发任务以及开发数据库应用系统需要考虑的问题。1.1数据库系统的组成和全局结构数据库系统（databasesystem,DBS）是采用了数据库技术的计算机系统。DBS是以信息处理为核心的计算机系统，信息的存取

2、是系统工作的枢纽，它是一个可运行的，按照数据库技术存储、维护和向应用系统提供数据支持的系统，是由数据库、硬件、软件和数据库用户组成的有机集合体。1.1.1数据库系统的组成任何数据库系统都由数据库（DB）、硬件、软件和数据库用户组成。数据库是与企业具体的业务应用有关的全部数据的集合。从数据库的用途來看，数据库可分为以下两类：♦物理数据库物理数据库是业务应用数据的集合，是业务应用数据库的主体。♦描述数据库描述数据库又可称为数据字典或元数据库，用来描述和存储各业务应用数据库的数据结构及其定义。硬件包括中央处理器、内存、外存、输入输出（1/0）设备等硬件设备。

3、数据库系统特别关注内存、外存、I/O存取速度、可支持的终端数、性能稳定性、网络的支持能力、存储设备的扩充能力以及数据存取通道的能力等。不同的数据库系统对硬件的要求不同，应根据具体应川选择适当的硬件设备。软件包括数据库管理系统（DBMS）、操作系统（OS）、数据库引擎和应用开发支撑环境等程序。DBMS是DBS的核心，需要在OS的支持下才能工作。数据库引擎是数据库应用程序和数据库交互的中间驱动程序。应用程序是数据库终端用户用来实现业务的操作界面，是提高生产效率必不可少的程序。应用开发支撑环境是数据库应用程序开发者能够以低成本、高效率开发出数据库应用程序的高

4、效、多功能、集成的交互式程序设计系统。目前，典型的数据库应川开发坏境有Delphi、C++Builder、PowerBuilder、VisualBasic>VisualC++、JBuilder^C#Builder以及.NET开发环境等。数据库用户就是与DBS交互的用户，按照与系统交互方式的不同，可分为如下4类:♦数据库管理员（DBA）负责定义和修改数据库结构，负责DBS的正常运行，承担创建、监控和维护数据库的责任。♦专业川户数据库设计过程屮使用专用的数据库查询语言操作数据的数据库设计专业人士，例如系统分析员。♦应用程序员使用应用开发环境和数据操作语言开

5、发应用程序的程序员。♦终端用户使用应用程序完成具体业务应用工作的人员。通常乂将这类用户称为“软件最终用户”。壓「用户”在不同的应用语境和范围中有不同的含义。在DBS中“数据库用户”有上述含义和分类，但在DBMS中则不同。对于DBMS来说，应用程序需要使用登录账号登录DBMS后才能与DBMS通信，有时也将登录账号称为DBMS的“登录用户”。而对于应用程序而言，应用程序的用户是真正使用应用程序的业务工作人员或角色。1.1.2数据库系统的全局结构终端用户应用程序员专业用户DBA11应用界面应用程序査询数据库模式1111査询处理器：DDL编译器、DML编译器、

6、嵌入式DML预编译器、査询运行核心程序存储管理器：事务管理器、缓冲区管理器.权限和完整性管理器、文件管理器从数据库系统的组成来考虑各组成模块之间的关系，数据库系统全局结构如图用户数据文件、索引、数据字典、日志、统计数据磁盘存储器图1-1DBS全局结构所示。OS提供授基本的I/O服务，是DBMS和磁盘存储器交互的中介。DBMS的查询处理器和存储管理器完成数据库的定义、数据库的操纵（查询、新增、删除和修改数据）、数据库的安全保护、数据库的维护和存储数据字典等功能。1.1.3DBMS的工作模式和用户存取数据的过程DBMS是DBS屮对数据进行管理的软件系统，是

7、DBS的核心组成部分。在DBS屮对数据库的一切操作（数据定义、杏询、更新和各种控制）都是通过DBMS进行的。DBMS的工作模式如图1-2所示。图1-2DBMS的工作模式图1-3是用八存取数据库的示意图。用八对数据库进行操作是IIIDBMS把操作请求从应丿IJ程序带到外模式、模式、内模式，进而通过OS操作磁盘中的数据。同时，DBMS为应用程序的请求在内存中开辟一个数据库的系统缓冲区，用于数据传输和格式转换。应用程序1/系皺專区数据库DBMS外模式-模式内模式图1・3用户存取数据库的示意图1.2数据库系统休系结构根据计算机的系统结构，DBS可分为集中式

8、、客户机■服务器式、并行式和分布式4种。本章重点讨论集中式和客户机-服务器式数据库应用系统的开