《數據庫系統(tǒng)原理教學》(9)

1、1教師教師 趙文兵趙文兵辦公室：信南辦公室：信南412電話：電話：67391745（軟件學科部）（軟件學科部）2l數據庫系統(tǒng)基礎教程數據庫系統(tǒng)基礎教程l（美）（美）Jeffrey D. Ullman, Jennifer Widom 著著l 岳麗華岳麗華 金培權等譯金培權等譯 l機械工業(yè)出版社，機械工業(yè)出版社，2009 lA FIRST COURSE IN DATABASE SYSTEMS （3nd EDITION）3l數據庫系統(tǒng)概念，數據庫系統(tǒng)概念， （第五版）（第五版） A. Silberschatz等著，機等著，機械工業(yè)出版社，械工業(yè)出版社，2008l數據庫系統(tǒng)導論，（美）數據庫系統(tǒng)導論，

2、（美）C. J. Date 著著（第七版），機械工業(yè)出版社，（第七版），機械工業(yè)出版社，2000l數據庫系統(tǒng)原理數據庫系統(tǒng)原理（第（第2版）李建中版）李建中 王珊編著王珊編著 ，電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社，2007 4態(tài)度決定一切！ l閉卷考試（閉卷考試（70%80）l平時成績（平時成績（30%20）作業(yè)作業(yè) 上機上機出勤出勤其他其他5l基本概念：數據與數據庫基本概念：數據與數據庫l數據管理技術的演化數據管理技術的演化l數據庫系統(tǒng)的特點數據庫系統(tǒng)的特點6l數據庫技術產生于六十年代末，是數據管理的最數據庫技術產生于六十年代末，是數據管理的最新技術，是計算機科學的重要分支。新技術，是計算機科學

3、的重要分支。l數據庫技術是信息系統(tǒng)的核心和基礎，它的出現數據庫技術是信息系統(tǒng)的核心和基礎，它的出現極大地促進了計算機應用向各行各業(yè)的滲透。極大地促進了計算機應用向各行各業(yè)的滲透。l數據庫的建設規(guī)模、數據庫信息量的大小和使用數據庫的建設規(guī)模、數據庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志。7l描述事物的符號記錄描述事物的符號記錄l信息存在的一種形式信息存在的一種形式l數據的種類數據的種類8l數據與其語義是不可分的數據與其語義是不可分的l只有通過解釋或處理才能成為有用的信息只有通過解釋或處理才能成為有用的信息l處理過程可能延續(xù)很長時間

4、處理過程可能延續(xù)很長時間l數量龐大數量龐大l需要保存需要保存9l人工管理階段人工管理階段l文件管理階段文件管理階段l數據庫管理階段數據庫管理階段10 項目項目成績成績姓名姓名作業(yè)作業(yè)3 考試考試 01056103 杜杜 01082234 張張 01617325 殷殷 . 作業(yè)作業(yè)2作業(yè)作業(yè)144470-1-1-1-1555801112優(yōu)點優(yōu)點l數據可長期保存數據可長期保存l能存儲大量數據能存儲大量數據缺點缺點l數據冗余度（數據冗余度（Redundancy）大）大l數據一致性、完整性難以維持數據一致性、完整性難以維持l數據與程序之間缺乏獨立性數據與程序之間缺乏獨立性1314l數據組織數據組織結構

5、化結構化。l數據數據冗余度小冗余度小，易擴充。，易擴充。l具有較高的數據與程序之間的具有較高的數據與程序之間的獨立性獨立性。l統(tǒng)一的統(tǒng)一的數據控制。數據控制。15l數據庫管理系統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng)l-Database Management System，DBMSl數據庫數據庫(Database，DB)l數據庫系統(tǒng)管理員數據庫系統(tǒng)管理員l-Database Administrator，DBAl數據庫應用程序數據庫應用程序16 數據庫數據庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)(DBMS)應用程序1應用程序2應用程序n系統(tǒng)管理員系統(tǒng)管理員(DBA)數據庫數據庫(DB)計算機系統(tǒng)17l數據庫管理系統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng) 是管理和控

6、制數據庫的系統(tǒng)軟是管理和控制數據庫的系統(tǒng)軟件，是數據庫系統(tǒng)的核心。件，是數據庫系統(tǒng)的核心。l數據庫管理員數據庫管理員負責數據庫的規(guī)劃、設計、協調、負責數據庫的規(guī)劃、設計、協調、維護和管理等工作。維護和管理等工作。l數據庫數據庫是在是在DBMS的管理和控制之下，以一定的管理和控制之下，以一定的組織形式存放在存儲介質上的數據的集合。的組織形式存放在存儲介質上的數據的集合。l應用程序應用程序指以數據庫為基礎的計算機程序。指以數據庫為基礎的計算機程序。18l1969年，年，IBM公司，公司，IMS，Information Management System，層次模型。，層次模型。l1960年代末至年代

7、末至1970年代初，年代初，Data Base Task Group 報告，網狀模型。報告，網狀模型。l1970年，年， IBM 公司，博士，關系模型，公司，博士，關系模型，關系數據庫技術的理論基礎。關系數據庫技術的理論基礎。1980年代年代初，初，Oracle公司，第一個商業(yè)化的關系公司，第一個商業(yè)化的關系數據庫管理系統(tǒng)。數據庫管理系統(tǒng)。19l視圖層視圖層l邏輯層邏輯層l物理層物理層20l外模式外模式l概念模式概念模式l內模式內模式21 學號姓名作業(yè)1作業(yè)2作業(yè)3 考試 總評22l概念模式概念模式=邏輯模式邏輯模式=模式模式l數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的數據庫中全體數據的邏輯結構和特征

8、的描述描述l所有用戶的公共數據視圖所有用戶的公共數據視圖l不涉及數據的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境不涉及數據的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境l與具體的應用程序、與所使用的應用開與具體的應用程序、與所使用的應用開發(fā)工具和環(huán)境無關發(fā)工具和環(huán)境無關23模式模式數據庫的三層模式數據庫的三層模式24l外模式外模式l概念模式概念模式l內模式內模式25l內模式內模式=存儲模式存儲模式l描述了數據的存儲結構描述了數據的存儲結構l用內部數據定義語言來描述用內部數據定義語言來描述26模式模式數據庫數據庫內模式內模式數據庫的三層模式數據庫的三層模式27l外模式外模式l概念模式概念模式l內模式內模式28 學號姓名總評0105612

9、3 杜伊斯7029l外模式外模式=用戶模式用戶模式=子模式子模式l數據庫用戶能夠看見和使用的局部數據數據庫用戶能夠看見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述的邏輯結構和特征的描述l保證數據庫安全的一個措施保證數據庫安全的一個措施30模式模式數據庫數據庫內模式內模式用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2數據庫的三層模式數據庫的三層模式DBMS31l外模式外模式 / 概念模式映像：定義了各個外模概念模式映像：定義了各個外模式與模式之間的對應關系式與模式之間的對應關系32數據庫數據庫用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1模式模式用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2內模式內模式

10、外模式外模式/概念模式映像概念模式映像數據庫的三層模式數據庫的三層模式DBMS33l概念模式概念模式 / 內模式映像：定義了數據邏輯內模式映像：定義了數據邏輯結構與存貯結構之間的對應關系結構與存貯結構之間的對應關系34數據庫數據庫用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1模式模式用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2內模式內模式外模式外模式/概念模式映像概念模式映像概念模式概念模式/內模式映像內模式映像數據庫的三層模式數據庫的三層模式DBADBMS35l修改某一層次的模式定義而修改某一層次的模式定義而不影響不影響其上其上層模式的層模式的能力能力l數據的數據的邏輯獨立性邏輯獨立性 概念模式改變概念模式改變

11、外模式外模式/ /概念模式映象概念模式映象改變改變 外模式不變外模式不變l數據的數據的物理獨立性物理獨立性 內模式改變內模式改變 概念概念模式模式/ /內模式映象改內模式映象改變變 概念模式不變概念模式不變36數據庫數據庫用戶用戶1用戶用戶2外模式外模式1模式模式用戶用戶3用戶用戶4外模式外模式2內模式內模式外模式外模式/概念模式映像概念模式映像概念模式概念模式/內模式映像內模式映像數據庫的三層模式數據庫的三層模式DBADBMS37l數據庫定義功能數據庫定義功能l數據庫操縱功能數據庫操縱功能l數據庫運行控制功能數據庫運行控制功能l數據通信功能數據通信功能l支持存取海量數據支持存取海量數據38數

12、據定義、查詢處理程序數據定義、查詢處理程序存儲管理程序存儲管理程序元數據元數據數據數據事務管理程序事務管理程序 輸入輸入數據操縱數據操縱查詢查詢數據定義數據定義39lQuery Processorl對數據庫的操作對數據庫的操作數據操縱：插入、更新、刪除數據操縱：插入、更新、刪除數據查詢數據查詢l把數據操作轉換成對存儲器處理的請求把數據操作轉換成對存儲器處理的請求40lStorage Managerl控制數據的存儲控制數據的存儲l控制數據在磁盤與內存之間移動控制數據在磁盤與內存之間移動41lTransactionl訪問并可能更新數據庫數據的一組數據訪問并可能更新數據庫數據的一組數據庫操作庫操作4

13、2l原子性原子性 Atomic事務是不可分割的工作單元事務是不可分割的工作單元l一致性一致性 Consistency事務不能破壞關系數據的完整性以及業(yè)務邏事務不能破壞關系數據的完整性以及業(yè)務邏輯上的一致性輯上的一致性43l隔離性隔離性 Isolation在并發(fā)環(huán)境中，當不同的事務同時操縱相同在并發(fā)環(huán)境中，當不同的事務同時操縱相同的數據時，每個事務都有各自的完整數據空的數據時，每個事務都有各自的完整數據空間間l持久性持久性 Durability只要事務成功結束，它對數據庫所作的更新只要事務成功結束，它對數據庫所作的更新就必須永久保存下來就必須永久保存下來44lTransaction Managerl記日志記日志l并發(fā)控制并發(fā)控制l故