《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 》PPT課件

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1、1,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,,2,,引言 信息與數(shù)據(jù) 信息 信息的定義 信息是指數(shù)據(jù)經(jīng)過加工后所獲取的有用知識，是以某種數(shù)據(jù)形式表現(xiàn)的 信息的特征 ）信息源于物質(zhì)和能量 ）信息是可以感知的 ）信息是可存儲、加工、傳遞和再生的,3,,數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)的定義 數(shù)據(jù)是用來記錄信息的可識別的符號 數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式 數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式的多樣的，主要有數(shù)字、 文字、聲音圖形和圖象等形式 數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系 數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，信息是數(shù)據(jù)的有意義的表現(xiàn) 并非所有數(shù)據(jù)都表示信息，同一信息可以有不同的符號來表示，同一數(shù)據(jù)也可以有不同的解釋,4,,數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程，包括（對數(shù)據(jù)的收集、存儲、加

2、工、檢索、傳輸?shù)纫幌盗谢顒樱┠康氖菑拇罅康脑紨?shù)據(jù)中抽取和推導(dǎo)出有價值的信息 簡單的用下式表示信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理 信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理,5,,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演變 人工管理階段（世紀(jì)年代中期） 特點： 主要用于科學(xué)計算，對于數(shù)據(jù)保存的需求尚不迫切 計算機不保存數(shù)據(jù)，也沒有專用的數(shù)據(jù)管理軟件 只有程序的概念，沒有文件的概念，一組數(shù)據(jù)對應(yīng)一個程序 缺點：數(shù)據(jù)存在著大量的重復(fù)存儲現(xiàn)象,6,,,圖人工管理階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系,7,,文件系統(tǒng)階段（世紀(jì)年代后期至年代中期） 背景 硬件方面出現(xiàn)了可以直接存取的外部存儲設(shè)備 軟件方面有了操作系統(tǒng)中專門管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng) 特點 數(shù)據(jù)的管理是以獨立的數(shù)據(jù)文件形式存放

3、，并可按記錄存取,8,,在文件系統(tǒng)階段一個應(yīng)用程序可以處理多個數(shù)據(jù)文件，文件系統(tǒng)在程序和數(shù)據(jù)之間起到連接作用，使程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨立性 缺點 各個文件之間缺乏有機聯(lián)系，數(shù)據(jù)與程序之間缺乏獨立性，不能有效的共享相同的數(shù)據(jù)，從而造成了數(shù)據(jù)的冗余和不一致，給數(shù)據(jù)修改和維護帶來了困難,9,,圖文件系統(tǒng)階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系,,10,,數(shù)據(jù)庫階段 背景 計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，磁盤技術(shù)取得了重要進展，數(shù)據(jù)管理中的數(shù)據(jù)量急劇增長，對數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)管理就提出了更高的要求 世紀(jì)年代末的幾件大事： 年公司研制、開發(fā)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)商品化軟件（的數(shù)據(jù)模型是層次結(jié)構(gòu)的）,11,,美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會下屬

4、的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組對數(shù)據(jù)庫方法進行了系統(tǒng)的討論、研究，提出若干報告，最終形成報告報告確定并且建立了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的許多方向、方法和技術(shù) 年公司an Jose研究實驗室的研究員..odd發(fā)表了著名的“大型共享的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型”的論文，為數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ),12,,,圖3應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系,,應(yīng)用程序,應(yīng)用程序,應(yīng)用程序n,,數(shù)據(jù)庫,,,,13,,高級數(shù)據(jù)庫階段 世紀(jì)年代開始數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的主要表現(xiàn)： 數(shù)據(jù)庫方法：方法和思想應(yīng)用于各種計算機系統(tǒng)，出現(xiàn)了許多商品化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，大都是基于網(wǎng)狀模型和層次模型 商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行：使數(shù)據(jù)庫技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用到各方面，深入到生產(chǎn)，生活的各個領(lǐng)域

5、 關(guān)系方法的理論研究和軟件系統(tǒng)的研制取得了很大成果,14,,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在集中式數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點： 數(shù)據(jù)是分布的 數(shù)據(jù)是邏輯相關(guān)的 結(jié)點具有自治性,15,,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)是將面向?qū)ο蟮哪Ｐ汀⒎椒ê蜋C制，與先進的數(shù)據(jù)庫技術(shù)有機的結(jié)合而形成的新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 基本設(shè)計思想： 把面向?qū)ο笳Z言向數(shù)據(jù)庫方向擴展，使應(yīng)用程序能夠存取并處理對象； 擴展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使其具有面向?qū)ο蟮奶卣鳎峁┮环N綜合的語義數(shù)據(jù)建模概念集，以便對復(fù)雜應(yīng)用中的實體和聯(lián)系建模,16,,多媒體數(shù)據(jù)庫系

6、統(tǒng) 多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物其主要特征是： 數(shù)據(jù)量大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 時序性 數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性 從實際應(yīng)用的角度考慮，多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)具有如下基本特點： 能夠有效的表示多媒體數(shù)據(jù)，對不同媒體類型的數(shù)據(jù)，采用不同的表示方法,17,,能夠處理各種媒體的數(shù)據(jù)，正確識別和表現(xiàn)各種媒體數(shù)據(jù)的特征，各種媒體間的時間和空間的聯(lián)系 能夠像對其他格式化數(shù)據(jù)一樣對多媒體數(shù)據(jù)進行操作 具有開放功能，提供多媒體數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序接口,18,,數(shù)據(jù)倉庫 數(shù)據(jù)倉庫能夠提供對企業(yè)數(shù)據(jù)的方便訪問和具有強大分析能力的工具，從企業(yè)數(shù)據(jù)中獲得有價值的信息，發(fā)掘企業(yè)的競爭優(yōu)勢，提高企業(yè)的運營效率和指導(dǎo)企業(yè)決

7、策 數(shù)據(jù)倉庫作為決策支持系統(tǒng)的有效解決方案，有個方面：數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，聯(lián)機分析處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),19,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機內(nèi)的有組織的可共享的數(shù)據(jù)集合有下面幾個特點： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不在像文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)那樣從屬于特定的應(yīng)用，而是面向全局的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)區(qū)別文件系統(tǒng)的根本特征,20,1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu),1.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System）通常由數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、用戶四部分組成。,,,,,用戶,軟件,硬件,數(shù)據(jù)庫,,21,,共享 數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)可

8、供多個用戶、多個語言和多個應(yīng)用程序共享，這是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本特征數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)冗余和不一致性，提高了數(shù)據(jù)的利用率和工作效率 數(shù)據(jù)獨立性 物理獨立性：用戶的應(yīng)用程序和存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是相互獨立的 邏輯獨立性：用戶的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨立的 這樣減少了應(yīng)用程序設(shè)計和數(shù)據(jù)庫維護的工作量,22,,硬件 計算機系統(tǒng)的硬件，包括中央處理器、內(nèi)存、外存、輸入輸出設(shè)備等在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中特別要關(guān)注內(nèi)存、外存、存取設(shè)備、可支持的結(jié)點數(shù)和性能穩(wěn)定性指標(biāo)，現(xiàn)在還要考慮支持聯(lián)網(wǎng)能力和必要的后備存儲器等因素此外，還要求系統(tǒng)有較高的通道能力，以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度,23,,軟件 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件主要包括

9、操作系統(tǒng)（）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（）、各種宿主語言和應(yīng)用開發(fā)支撐軟件 是在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的在操作系統(tǒng)的支持下工作，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件 為了開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，需要各種宿主語言，這些語言大部分屬于第三代語言（）范疇有些是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，應(yīng)用開發(fā)支撐軟件是為了應(yīng)用開發(fā)人員提高效率的多功能的交互式程序設(shè)計系統(tǒng)，一般屬于第四代語言（）范疇.,24,,用戶 用戶主要有普通用戶、應(yīng)用程序員和數(shù)據(jù)庫管理員 普通用戶是指應(yīng)用程序的最終用戶，也稱終端用戶他們通過應(yīng)用程序的擁護接口使用數(shù)據(jù)庫，一般都是非計算機專業(yè)人員的使用 應(yīng)用程序員負責(zé)設(shè)計和調(diào)試數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫管理員（）,25

10、,,全面負責(zé)管理、控制和維護數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫能被任何有使用權(quán)限的人有效使用主要有以下職責(zé)： 參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程，決定整個數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和信息內(nèi)容 幫助終端用戶使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 定義數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性，負責(zé)分配用戶對數(shù)據(jù)庫的使用權(quán)和口令管理等，制訂數(shù)據(jù)庫訪問策略 監(jiān)督控制數(shù)據(jù)庫的使用和運行，改進和重新構(gòu)造數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),26,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),,內(nèi)模式,,,外模式,外模式,外模式,用戶視圖,,用戶,模式,,外模式模式映像,,模式內(nèi)模式映像,27,,模式 模式是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是所用概念的定義 外模式 外模式是指用戶所看到和使用的數(shù)據(jù)庫 內(nèi)模式 內(nèi)模式是對內(nèi)層數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存

11、儲方式的描述 兩級映像 外模式模式映像 模式內(nèi)模式映像,28,,兩級數(shù)據(jù)的獨立性 數(shù)據(jù)獨立性是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨立，不受影響 物理獨立性：如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)有所變化，那么只要對模式內(nèi)模式映像做相應(yīng)的修改，從而使概念模式盡可能地保持不變 邏輯獨立性：如果數(shù)據(jù)庫的概念模式要進行修改，那么只要對外模式模式映像做相應(yīng)的修改，從而使外模式盡可能地保持不變,29,,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進行管理的一組大型軟件系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)的核心組成部分 ..的主要功能 數(shù)據(jù)庫定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言來定義數(shù)據(jù)庫的三級模式和兩級映像，定義數(shù)據(jù)完整性和保密

12、限制等約束,30,DB,DBMS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DBA,DBAP 1,DBAP 2,DBAP n,,Computer System,數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),31,,數(shù)據(jù)庫的操縱功能 提供數(shù)據(jù)操縱語言來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作，分為兩種： 嵌入到宿主語言中，如嵌入在、Java 、Delphi、PowerBuilder等高級語言中，稱為宿主型 可以獨立交互使用的，稱為自主型或自含型，常用的有Transact-SQL，SQL Plus等,32,,數(shù)據(jù)庫保護功能 對數(shù)據(jù)庫的保護主要包括四個方面： 數(shù)據(jù)安全性控制： 數(shù)據(jù)安全性控制的作用是防止未被授權(quán)的用戶破壞或存取數(shù)據(jù)

13、庫中的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)完整性控制 完整性控制的目的是保證進入數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語義的正確性和有效性，防止操作對數(shù)據(jù)的修改會違反其語義,33,,并發(fā)控制 一般允許多個用戶并發(fā)地訪問數(shù)據(jù)庫，即數(shù)據(jù)共享但是多個用戶同時對數(shù)據(jù)庫進行訪問可能會破壞數(shù)據(jù)的正確性，因此中必須有并發(fā)控制的機制，解決多用戶下的并發(fā)沖突 恢復(fù)功能 數(shù)據(jù)庫在運行中可能會出現(xiàn)各種故障，必須把處于故障中的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到以前的某個正確狀態(tài)，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的一致性,34,,數(shù)據(jù)庫維護功能 提供一系列的實用程序來完成包括數(shù)據(jù)庫的初始數(shù)據(jù)的裝入、轉(zhuǎn)化功能，數(shù)據(jù)庫的存儲、恢復(fù)功能，數(shù)據(jù)庫的重新組織功能和性能監(jiān)視、分析功能等 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典是對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的描

14、述，不僅存放著對實際數(shù)據(jù)庫三級模式的定義，而且還存放數(shù)據(jù)庫運行時的系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一部分，但用戶通常不能直接訪問它，只有才能對它進行訪問,35,,的組成 DBMS是許多程序所組成的一個大型軟件系統(tǒng)，每個程序都有自己的功能，共同完成的一個或多個工作一個完整的通常由以下幾部分組成： 語言編譯處理程序 語言編譯程序包括以下兩個程序： 數(shù)據(jù)定義語言（）編譯程序 把用編寫的各級源模式編譯成各級目標(biāo)模式這些目標(biāo)模式是對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)信息的描述，他們被保存在數(shù)據(jù)字典中，供數(shù)據(jù)操縱控制時使用,36,,數(shù)據(jù)操縱語言（）編譯程序 它將應(yīng)用程序中的語句轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行程序，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的檢索、插入、修改等基本

15、操作 系統(tǒng)運行控制程序 系統(tǒng)運行控制程序主要包括以下幾個部分 系統(tǒng)總控制程序 系統(tǒng)總控制程序是運行程序的核心 安全性控制程序 防止未被授權(quán)的用戶存取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),37,,完整性控制程序 檢查完整性約束條件，確保進入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性 并發(fā)控制程序 協(xié)調(diào)多個用戶、多個任務(wù)環(huán)境下各應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的并發(fā)操作，保證數(shù)據(jù)的一致性 數(shù)據(jù)存取和更新程序 實施對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)檢索、插入、修改和刪除等操作 通信控制程序 實現(xiàn)用戶程序與間的通信,38,,系統(tǒng)建立、維護程序 系統(tǒng)建立和維護程序主要包括以下幾部分 裝配程序 完成初始數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)裝入 重組程序 當(dāng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)性能降低時，需要重新組織數(shù)據(jù)庫

16、，重新裝入數(shù)據(jù) 系統(tǒng)恢復(fù)程序 當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)受到破壞時，將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)恢復(fù)到以前某個正確的狀態(tài),39,,數(shù)據(jù)字典 用來描述數(shù)據(jù)庫中有關(guān)信息的數(shù)據(jù)目錄，起著系統(tǒng)狀態(tài)的目錄表的作用，幫助用戶、數(shù)據(jù)庫管理員和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)本身使用和管理數(shù)據(jù)庫,40,,的數(shù)據(jù)存取過程,,系統(tǒng)緩沖區(qū),,子模式,模式,內(nèi)模式,,,,,,,,,,,數(shù)據(jù)庫,發(fā)出存取請求,檢查權(quán)限，決定是否接收,根據(jù)子模式模式確定存取邏輯記錄,根據(jù)內(nèi)模式讀取物理記錄,向發(fā)出讀取記錄命令,執(zhí)行命令，讀取數(shù)據(jù)，送入緩沖區(qū),比較模式和子模式確定數(shù)據(jù)并送入工作區(qū),向應(yīng)用程序報告操作狀態(tài)信息,,41,,數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描

17、寫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的靜態(tài)特性 數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作用于描寫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的動態(tài)特性 數(shù)據(jù)的約束條件：數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合,42,,數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 三個世界的劃分 現(xiàn)實世界：存在于人們頭腦外的客觀世界 信息世界：現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映 機器世界：又稱數(shù)據(jù)世界，是數(shù)據(jù)庫的處理對象,43,,信息世界的數(shù)據(jù)描述 實體客觀存在互相區(qū)別的事物 屬性實體具有某一特性 碼能唯一標(biāo)識實體的屬性 實體集同一類型的實體集合 域?qū)傩缘娜≈捣秶?實體型用實體名和屬性名集合來描述 同類實體,44,,機器世界的描述 字段標(biāo)志實體屬性的符號集 記錄字段的有序集合 文件同一類記錄的匯集 鍵標(biāo)識文件中每個記錄的字段或集,

18、45,,數(shù)據(jù)模型的分類 實體聯(lián)系模型（模型） 模型的三要素：實體、屬性、實體間的聯(lián)系 實體間的聯(lián)系有兩種： 同一種實體集的實體間的聯(lián)系 不同實體集的實體間聯(lián)系 實體間的聯(lián)系按聯(lián)系方式可分為：一對一聯(lián)系（：）、一對多聯(lián)系（：N）、 多對多聯(lián)系（：）,46,,一對一聯(lián)系： 如果實體集和中的每一個實體至多和另一個實體集中的一個實體有聯(lián)系，那么實體集和的聯(lián)系稱為一對一聯(lián)系 一對多聯(lián)系： 若實體集中每個實體和實體集中多個任意實體（N）有聯(lián)系，而實體集中的每個實體集最多與實體集中一個實體有聯(lián)系，那么稱從到是一對多聯(lián)系（：）,47,,多對多聯(lián)系： 如果實體集和中允許每個實體都和另一個實體集中多個任意實體有聯(lián)

19、系，那么稱和為多對多聯(lián)系,48,,層次模型 層次模型是用樹型結(jié)果表示實體及其之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 層次模型的定義有兩層含義： 有且僅有一個結(jié)點無父結(jié)點，這個結(jié)點稱為根結(jié)點 其他結(jié)點只有一個父結(jié)點,49,,網(wǎng)狀模型 網(wǎng)狀模型是用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實體及其之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀模型的定義 可以有一個以上結(jié)點無父結(jié)點 至少有一個結(jié)點有一個以上父結(jié)點,50,,關(guān)系模型 關(guān)系模型是用二維表結(jié)構(gòu)來表示實體及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 關(guān)系模型的優(yōu)點： 關(guān)系模型概念單一無論實體還是實體間的聯(lián)系都用關(guān)系表示 關(guān)系模型是數(shù)學(xué)化的模型它建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上，如集合論、數(shù)理邏輯、關(guān)系方法、規(guī)范化理論等 關(guān)系模型的存取路

20、徑對用戶是透明的從而使關(guān)系模型有較高的數(shù)據(jù)獨立性，更好的安全保密性，大大減輕了用戶的編程工作,51,,關(guān)系模型的缺點： 由于存取路徑對用戶是透明的，使關(guān)系模型的查詢效率往往不如非關(guān)系模型 關(guān)系模型在處理如和多媒體數(shù)據(jù)時有局限性，必須和其他的新技術(shù)相結(jié)合 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 多媒體數(shù)據(jù)模型能夠更好的描述復(fù)雜對象，更好地維護復(fù)雜的對象語義信息,52,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 層次與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其代表是： 年公司研制的層次模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 美國數(shù)據(jù)庫語言協(xié)會下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組，所提議的方法它是數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀模型的典型代表 特點： 支持三級模式的體系結(jié)構(gòu)； 用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系

21、； 獨立的數(shù)據(jù)定義語言； 導(dǎo)航的數(shù)據(jù)操縱語言；,53,,第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 奠定了關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)，給出了被人們普遍接受的關(guān)系模型的規(guī)范說明 提出了關(guān)系數(shù)據(jù)語言，如關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算、語言、等易學(xué)易懂的優(yōu)點 提出了大量的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原型，攻克了系統(tǒng)實現(xiàn)中的查詢優(yōu)化、并發(fā)控制、故障恢復(fù)等一系列關(guān)鍵技術(shù),54,,第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 其中一個重要的發(fā)展方向：面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的異同點： 相同之處在于： 兩者皆支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的持久性、二次存儲管理、并發(fā)控制、恢復(fù)和查詢功能 不同之處在于： 面向?qū)ο蟮姆独且苑诸悶榛A(chǔ)，類用于定義存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)對象結(jié)

22、構(gòu)及行為 關(guān)系范例是以組元或記錄為基礎(chǔ)的，他被唯一地用來定義存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),55,,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點 ）能有效地表達客觀世界和有效地查詢信息 ）可維護性好 ）能很好地解決阻抗失諧問題 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的缺點 ）技術(shù)還不成熟 ）面向?qū)ο蠹夹g(shù)需要一定的訓(xùn)練時間 ）理論還需要完善,56,小結(jié),本章概述了信息、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本概念和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)發(fā)展的歷史現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理、文件管理、數(shù)據(jù)庫、高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)四個階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，同時克服了文件系統(tǒng)的三個缺陷：數(shù)據(jù)的冗余度過大、數(shù)據(jù)不一致和文件間缺乏有機聯(lián)系,

23、57,小結(jié),一個完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、和用戶等幾部分 數(shù)據(jù)庫是指長期存儲在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合計算機硬件是計算機存在和運行的硬件基礎(chǔ)在計算機軟件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和操作系統(tǒng)是核心軟件數(shù)據(jù)庫的用戶就是使用數(shù)據(jù)庫的人員，包括、普通用戶和應(yīng)用程序員 數(shù)據(jù)庫采用三級模式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，兩級映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯獨立性和物理獨立性,58,小結(jié),數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實世界進行抽象的工具，用于描述現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)語義和數(shù)據(jù)約束等方面的內(nèi)容數(shù)據(jù)模型分為概念模型和實施模型兩大類前者的代表是模型；后者的代表是層次、網(wǎng)狀、關(guān)系和面向?qū)ο竽Ｐ完P(guān)系模型是當(dāng)今的主流模型，面向?qū)ο竽Ｐ褪谴砦磥戆l(fā)展方向 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展與數(shù)據(jù)模型緊密結(jié)合按照數(shù)據(jù)模型劃分，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展也可以劃分為第一、二代的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和以面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)為代表的第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),