数据库系统结构ppt课件.ppt

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1、1.3数据库系统结构及组成本讲内容一、对数据库系统结构的认识二、数据库系统的三级模式结构三、数据库系统的二级映像与数据独立性四、数据库系统的组成内容要求牢固掌握数据库系统的三级模式和二级映像的体系结构掌握数据库系统的逻辑独立性和物理独立性了解数据库系统的组成、DBA的职责一、对数据库系统结构的认识1.从数据库管理系统的角度看，数据库系统结构三级模式结构（外部极，概念级，内部级）2.从数据库最终用户的角度看，数据库系统的体系结构（1）集中式DBS（单用户DBS和主从式DBS）计算机中的全部数据和数据管理功能（包括应用程序、用户接口、DBMS核心功能等）都集中在一台计算机上的数据库系统。（2）

2、分布式数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同结点上。（3）客户机/服务器式（C/S）将数据库管理系统的功能和应用分开，服务器端上的软件系统实际上就是一个DBMS，客户端存放一些用户专用的应用程序。（4）并行结构并行计算机系统使用多个CPU和多个磁盘进行并行数据处理和磁盘数据操作，以提高数据库系统数据处理和I/O的速度。（5）Web结构DBS(也称网络数据库系统）由互联网连接起来的客户端、Web服务器和数据库服务器组成。三级模式结构外部级（单个用户的视图）概念级（全局视图）内部级（存储视图）用户的局部逻辑结构数据库的整体逻辑结构数据库的物理结构…数据库系统模式的概念

3、“型”和“值”的概念型(Type)对某一类数据的结构和属性的说明值(Value)是型的一个具体赋值例如：学生记录型：（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）一个记录值：（900201，李明，男，计算机，22，江苏）数据库系统模式的概念模式模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，不涉及到具体的值。实例模式一个具体值称为模式的一个实例。同一个模式可以有多个实例。模式与实例的关系模式是相对稳定的，而实例是相对变动的。模式反映的是数据的结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。注意：采用不同数据模型的DBMS，在体系结构上都采用三级模式结构。示例——模式与实例例如：在学生选课数据库模式

4、中，包含学生记录、课程记录和学生选课记录2009年的一个学生数据库实例，包含：2009年学校中所有学生的记录学校开设的所有课程的记录所有学生选课的记录2008年度学生数据库模式对应的实例与2009年度学生数据库模式对应的实例是不同的二、数据库系统的三级模式结构为什么DBS要采用三级模式结构？由于绝大多数DBS的用户并没有计算机专业知识，因此系统需要隐藏复杂的数据存储、维护细节、简化系统的用户界面，这就要求数据库系统给用户提供数据的抽象视图，DBS通过三个层次的抽象就能完成上述任务，这也就是数据库系统的三级模式结构。数据库系统的三级模式结构图1.28数据库系统的三级模式结构（1）模式（Sch

5、ema）模式（也称逻辑模式或概念模式）数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求一个数据库只有一个模式模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层与数据的物理存储细节和硬件环境无关与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关（1）模式（续）模式的定义数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）数据之间的联系数据有关的安全性、完整性要求（2）外模式（ExternalSchema）外模式（也称子模式或用户模式）数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示（2）外模式（

6、续）外模式的地位：介于模式与应用之间模式与外模式的关系：一对多外模式通常是模式的子集一个数据库可以有多个外模式。反映了不同的用户的应用需求、看待数据的方式、对数据保密的要求对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等都可以不同外模式与应用的关系：一对多同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用但一个应用程序只能使用一个外模式（2）外模式（续）外模式的用途保证数据库安全性的一个有力措施每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据（3）内模式（InternalSchema）内模式（也称存储模式）是数据物理结构和存储方式的描述是数据在数据库内部的表示方式记录的存储方式（顺序存储

7、，按照B树结构存储，按hash方法存储）索引的组织方式数据是否压缩存储数据是否加密数据存储记录结构的规定一个数据库只有一个内模式数据库系统的三级模式结构图1.28数据库系统的三级模式结构三级模式实现数据抽象的示例与高级程序设计语言C中的数据类型的概念类比，如C语言中结构体的定义：StructEmployees{intid;Charname[20];Charsex;Intage;Charaddress[30];Charde