數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課件

第1章:緒論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目的對數(shù)據(jù)的觀察角度數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)定義語言DDL數(shù)據(jù)操縱語言DML事務(wù)管理

存儲管理數(shù)據(jù)庫管理員DBA數(shù)據(jù)庫用戶系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)一個相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合一個存取數(shù)據(jù)的程序的集合特定企業(yè)的信息DBMS提供對數(shù)據(jù)進(jìn)行方便和高效的使用的環(huán)境.數(shù)據(jù)庫應(yīng)用:銀行:各種交易航空公司:訂座,時刻表大學(xué):注冊,分?jǐn)?shù)銷售:客戶,產(chǎn)品,購買制造業(yè):生產(chǎn),庫存,訂貨,供應(yīng)鏈人力資源:雇員記錄,工資,扣稅數(shù)據(jù)庫涉及我們生活的所有方面數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目的早期的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用建立在文件系統(tǒng)之上使用文件系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)的缺點(diǎn):數(shù)據(jù)冗余與不一致性多種文件格式,信息在不同文件中重復(fù)存取數(shù)據(jù)困難

對每個新任務(wù)必須寫新程序數(shù)據(jù)隔離—多種文件及格式完整性問題完整性約束(e.g.accountbalance>0)嵌在程序代碼中難以加入新約束或改變已有約束抽象層次物理層:描述記錄(e.g.,customer)如何存儲.邏輯層:描述存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系.

typecustomer=record

name:string;

street:string;

city:integer;

end;視圖層:應(yīng)用程序隱蔽了數(shù)據(jù)類型的細(xì)節(jié).視圖還能為安全目的隱蔽信息(e.g.,salary).對數(shù)據(jù)的觀察層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

實(shí)例與模式類似程序設(shè)計(jì)語言中的類型與變量模式–數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)

例如,數(shù)據(jù)庫包含客戶與賬戶信息，以及它們之間的聯(lián)系類似于程序變量的類型信息物理模式:物理層數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)邏輯模式:邏輯層數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)實(shí)例–數(shù)據(jù)庫在特定時刻的實(shí)際內(nèi)容類似于變量的值物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性–修改物理模式而不需改變邏輯模式的能力應(yīng)用依賴于邏輯模式一般地,不同層次與部分之間的界面應(yīng)該良定義，使得一部分的改變不會嚴(yán)重影響其他部分.實(shí)體-聯(lián)系模型實(shí)體-聯(lián)系模型建立的模式例實(shí)體-聯(lián)系模型(續(xù))現(xiàn)實(shí)世界的E-R模型實(shí)體(對象)E.g.客戶,賬戶,銀行分行實(shí)體之間的聯(lián)系E.g.賬戶A-101為客戶Johnson所擁有聯(lián)系集

depositor

將客戶與賬戶相關(guān)聯(lián)廣泛用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)用E-R模型做的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)再轉(zhuǎn)換成用關(guān)系模型做的設(shè)計(jì)，后者用于存儲和處理關(guān)系模型關(guān)系模型中的表式數(shù)據(jù)例customer-nameCustomer-idcustomer-streetcustomer-cityaccount-numberJohnsonSmithJohnsonJonesSmith192-83-7465019-28-3746192-83-7465321-12-3123019-28-3746AlmaNorthAlmaMainNorthPaloAltoRyePaloAltoHarrisonRyeA-101A-215A-201A-217A-201屬性數(shù)據(jù)定義語言(DDL)定義數(shù)據(jù)庫模式E.g.

createtable

account(

account-number

char(10),

balance

integer)DDL編譯器生成數(shù)據(jù)字典中的信息數(shù)據(jù)字典包含元數(shù)據(jù)(i.e.,關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))

數(shù)據(jù)庫模式

數(shù)據(jù)存儲與定義語言

可用于說明數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法的語言通常是數(shù)據(jù)定義語言的擴(kuò)展數(shù)據(jù)操縱語言(DML)用于存取和操作按特定數(shù)據(jù)模型組織起來的數(shù)據(jù)的語言DML也稱為查詢語言兩種類型的語言

過程式的–用戶指明需要什么數(shù)據(jù)以及如何得到那些數(shù)據(jù)非過程式的–用戶指明需要什么數(shù)據(jù)但不說明如何得到那些數(shù)據(jù)SQL是最廣泛使用的查詢語言SQLSQL:廣泛使用的非過程式語言E.g.求客戶號為192-83-7465的客戶的姓名

select

customer.customer-name

from

customer

where

customer.customer-id=‘192-83-7465’E.g.求客戶號為192-83-7465的客戶所擁有的所有賬戶的余額

select

account.balance

from

depositor,account

where

depositor.customer-id=‘192-83-7465’and

depositor.account-number=account.account-number應(yīng)用程序存取數(shù)據(jù)庫一般是通過嵌入式SQL應(yīng)用編程界面(e.g.ODBC/JDBC)數(shù)據(jù)庫管理員協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的所有活動數(shù)據(jù)庫管理員完全了解企業(yè)的信息資源和需求數(shù)據(jù)庫管理員的職責(zé)包括:模式定義存儲結(jié)構(gòu)與存取方法定義模式與物理組織修改給用戶授予存取數(shù)據(jù)庫的權(quán)限聲明完整性約束負(fù)責(zé)與用戶的聯(lián)絡(luò)監(jiān)控性能對需求的改變進(jìn)行反應(yīng)事務(wù)管理

事務(wù)是一個操作集合，完成數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中的單個邏輯功能事務(wù)管理部件確保數(shù)據(jù)庫在即使發(fā)生了系統(tǒng)故障(e.g.,電源故障和操作系統(tǒng)崩潰)或事務(wù)故障的情況下仍處于一致(正確)狀態(tài).并發(fā)控制管理器控制并發(fā)事務(wù)之間的交互,以確保數(shù)據(jù)庫的一致性.存儲管理存儲管理器提供存儲在數(shù)據(jù)庫中的底層數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序和提交給系統(tǒng)的查詢之間