主題1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識

《MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)》北京交通大學海濱學院計科系劉教219

主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識與數(shù)據(jù)庫技術(shù)最為密切的四個基本概念分別是：數(shù)據(jù)（Data）數(shù)據(jù)庫（DataBase,DB）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem,DBMS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem,DBS）主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)：描述事物的符號記錄。描述日期、時間和天氣可以有哪幾種表示方法？主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識判斷下列哪些是數(shù)據(jù)？文本：數(shù)據(jù)庫導論圖片：《向日葵》視頻：《倫敦奧運會開幕式》歌曲：《春天里》表格：《學生成績信息表》主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識請解釋數(shù)據(jù)93的含義。語義1：學生某門課的成績。語義2：某人的體重。語義3：計算機系2003級學生人數(shù)。語義4：……已知語義為某學生的體重（kg），請解釋數(shù)據(jù)93的含義。數(shù)據(jù)與語義密不可分！主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫是指長期儲存在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于操作系統(tǒng)與用戶之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。組織依據(jù)：數(shù)據(jù)模型？DBMS屬于系統(tǒng)軟件還是應(yīng)用軟件？主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識DBMS的幾大功能：1.數(shù)據(jù)定義功能2.數(shù)據(jù)操縱功能3.數(shù)據(jù)的完整性檢查功能4.數(shù)據(jù)庫的安全保護功能5.數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制功能6.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的故障恢復功能7.方便、有效地存取數(shù)據(jù)庫信息的接口和工具。常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括：Oracle、SQLServer、MySQL、DB2、Access、VisualFoxPro等。主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)工具、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)（Data）信息內(nèi)涵和語義解釋符號表示或載體集合數(shù)據(jù)庫（DB）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）對其數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和控制應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)工具數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）用戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)呈現(xiàn)的特點有：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)冗余度小數(shù)據(jù)共享性好數(shù)據(jù)獨立性高數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制。1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識考察數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以有多種不同的層次或不同的視角。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（以數(shù)據(jù)庫用戶視圖的視角）：三級模式結(jié)構(gòu)，包括模式、外模式和內(nèi)模式。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)外部體系結(jié)構(gòu)（以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度）：集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整體的運行結(jié)構(gòu)（以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用的角度）：客戶/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)、瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式與二級映射主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識用戶1用戶2用戶3用戶4視圖1視圖2基本表1基本表2基本表3基本表4存儲文件1存儲文件2存儲文件3存儲文件4SQL用戶外模式（子模式或用戶模式）視圖模式（概念模式或邏輯模式）基本表內(nèi)模式（存儲模式）存儲文件SQL與數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系用戶級概念級物理級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式與二級映射主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識（1）模式

模式也稱邏輯模式或概念模式，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。模式實際上是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)在邏輯級上的視圖。一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式。定義模式時不僅要定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，而且要定義數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，定義與數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求。（2）外模式

外模式也稱用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。

外模式通常是模式的子集。一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式。應(yīng)用程序都是和外模式打交道的。外模式是保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個有力措施。每個用戶只能看見和訪問所對應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫中的其余數(shù)據(jù)對他們是不可見的。（3）內(nèi)模式

內(nèi)模式也稱存儲模式，一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。例如，記錄的存儲方式是順序結(jié)構(gòu)存儲還是B樹結(jié)構(gòu)存儲；索引按什么方式組織；數(shù)據(jù)是否壓縮，是否加密；數(shù)據(jù)的存儲記錄結(jié)構(gòu)有何規(guī)定等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式與二級映射主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識用戶應(yīng)用程序根據(jù)外模式進行數(shù)據(jù)操作，通過外模式一模式映射，定義和建立某個外模式與模式間的對應(yīng)關(guān)系，將外模式與模式聯(lián)系起來，當模式發(fā)生改變時，只要改變其映射，就可以使外模式保持不變，對應(yīng)的應(yīng)用程序也可保持不變（保證數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性）；另一方面，通過模式一內(nèi)模式映射，定義建立數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)(模式)與存儲結(jié)構(gòu)(內(nèi)模式)間的對應(yīng)關(guān)系，當數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，只需改變模式一內(nèi)模式映射，就能保持模式不變，因此應(yīng)用程序也可以保持不變（保證數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性）。外模式/模式映射模式/內(nèi)模式映射主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)的敘述中，哪一個是不正確的？A數(shù)據(jù)庫三級模式由外模式、模式和內(nèi)模式組成。B一個數(shù)據(jù)庫可以有多個模式。CDBMS在數(shù)據(jù)庫三級模式之間提供外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像D外模式/模式映像實現(xiàn)數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行與應(yīng)用結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)常見的運行與應(yīng)用結(jié)構(gòu)有：客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識客戶/服務(wù)器（Client/Server,C/S）結(jié)構(gòu)主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識應(yīng)用程序DBMS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)請求處理結(jié)果一般流程：當應(yīng)用程序（“前臺”）需要處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，首先向數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（“后臺”）發(fā)送一個數(shù)據(jù)處理請求，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接收到這一請求后，對其進行分析，然后執(zhí)行數(shù)據(jù)操作，并把操作結(jié)果返回給應(yīng)用程序。應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以運行在同一臺計算機上（單機方式），也可以運行在網(wǎng)絡(luò)方式。在網(wǎng)絡(luò)方式下，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上的一臺主機上運行，應(yīng)用程序可以在網(wǎng)絡(luò)上的多臺主機上運行，即一對多的方式?？蛻舳藨?yīng)用程序的開發(fā)，目前常用的語言工具主要有VisualC++、.NET框架、Delphi、VisualBasic等。瀏覽器/服務(wù)器（Brower/Server,B/S）結(jié)構(gòu)主題1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)知識瀏覽器Web服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用采用三層客戶/服務(wù)器模式，也稱B/S結(jié)構(gòu)。第一層為瀏覽器，第二層為Web服務(wù)器，第三層為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。一般流程：瀏覽器是用戶輸入數(shù)據(jù)和顯示結(jié)果的交互界面，用戶在瀏覽器表單中輸入數(shù)據(jù)，然后將表單中的數(shù)據(jù)提交并發(fā)送到Web服務(wù)器，Web服務(wù)