《数据库系统》PPT课件.ppt

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1、第第1章章:绪论绪论n数据库系统的目的n对数据的观察角度n数据模型 n数据定义语言DDL n数据操纵语言DMLn事务管理 n存储管理n数据库管理员DBAn数据库用户n系统总体结构数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)n一个相互关联的数据的集合n一个存取数据的程序的集合n特定企业的信息nDBMS 提供对数据进行方便和高效的使用的环境.n数据库应用:H银行:各种交易H航空公司:订座,时刻表H大学:注册,分数H销售:客户,产品,购买H制造业:生产,库存,订货,供应链H人力资源:雇员记录,工资,扣税n数据库涉及我们生活的所有方面数据库系统的目的数据库系统的目的n早期的数据库应用建立在文件系统之上n使

2、用文件系统存储数据的缺点:H数据冗余与不一致性4多种文件格式,信息在不同文件中重复H存取数据困难 4对每个新任务必须写新程序H数据隔离 多种文件及格式H完整性问题4完整性约束(e.g.account balance 0)嵌在程序代码中4难以加入新约束或改变已有约束数据库系统的目的数据库系统的目的(续续)n文件系统的缺点(续)H更新的原子性4故障可能导致更新只执行一部分，从而使数据库处于一个不一致的状态4例如：账户之间的转账必须全部完成或完全不做H多用户并发存取4并发存取有利于提高性能4并发存取若不加控制可能导致不一致性例如：两个人同时修改账户余额H安全问题n数据库系统提供对以上所有问题的解决方

3、法抽象层次抽象层次n物理层:描述记录(e.g.,customer)如何存储.n逻辑层:描述存储在数据库中的数据及数据之间的联系.type customer=recordname:string;street:string;city:integer;end;n视图层:应用程序隐蔽了数据类型的细节.视图还能为安全目的隐蔽信息(e.g.,salary).对数据的观察层次对数据的观察层次数据库系统的体系结构 实例与模式实例与模式n类似程序设计语言中的类型与变量n模式模式 数据库的逻辑结构 H例如,数据库包含客户与账户信息，以及它们之间的联系H类似于程序变量的类型信息H物理模式物理模式:物理层数据库设计H

4、逻辑模式逻辑模式:逻辑层数据库设计n实例实例 数据库在特定时刻的实际内容H类似于变量的值n物理数据独立性物理数据独立性 修改物理模式而不需改变逻辑模式的能力H应用依赖于逻辑模式H一般地,不同层次与部分之间的界面应该良定义，使得一部分的改变不会严重影响其他部分.数据模型数据模型n一个概念工具集合，用于描述H数据 H数据联系H数据语义H数据约束n实体-联系模型n关系模型n其他模型:H面向对象模型H半结构化数据模型H旧式模型:网状模型和层次模型实体实体-联系模型联系模型实体-联系模型建立的模式例实体实体-联系模型联系模型(续续)n现实世界的 E-R 模型H实体(对象)4E.g.客户,账户,银行分行H

5、实体之间的联系4E.g.账户 A-101 为客户 Johnson 所拥有4联系集 depositor 将客户与账户相关联n广泛用于数据库设计H用 E-R 模型做的数据库设计再转换成用关系模型做的设计，后者用于存储和处理关系模型关系模型n关系模型中的表式数据例customer-nameCustomer-idcustomer-streetcustomer-cityaccount-numberJohnsonSmithJohnsonJonesSmith192-83-7465019-28-3746192-83-7465321-12-3123019-28-3746AlmaNorthAlmaMainNort

6、hPalo AltoRyePalo AltoHarrisonRyeA-101A-215A-201A-217A-201属性关系数据库例关系数据库例数据定义语言数据定义语言(DDL)n定义数据库模式HE.g.create table account(account-number char(10),balance integer)nDDL 编译器生成数据字典中的信息n数据字典包含元数据(i.e.,关于数据的数据)H 数据库模式 H数据存储与定义语言 4可用于说明数据库系统使用的存储结构和存取方法的语言4通常是数据定义语言的扩展数据操纵语言数据操纵语言(DML)n用于存取和操作按特定数据模型组织起来的

7、数据的语言HDML 也称为查询语言n两种类型的语言 H过程式的 用户指明需要什么数据以及如何得到那些数据H非过程式的 用户指明需要什么数据但不说明如何得到那些数据nSQL 是最广泛使用的查询语言SQLnSQL:广泛使用的非过程式语言HE.g.求客户号为 192-83-7465 的客户的姓名select from customerwhere =192-83-7465HE.g.求客户号为 192-83-7465 的客户所拥有的所有账户的余额select from depositor,accountwhere =192-83-7465 and n应用程序存取数据库一般是通过H嵌入式 SQLH应用编程

8、界面(e.g.ODBC/JDBC)数据库用户数据库用户n根据与数据库系统交互的方式来区分不同用户n应用程序员 通过 DML 调用与系统交互n高级用户 使用数据库查询语言表达请求n专业用户 写专门的数据库应用n初级用户 调用别人开发好的应用程序HE.g.通过web访问数据库的人,银行出纳,办事员数据库管理员数据库管理员n协调数据库系统中的所有活动n数据库管理员完全了解企业的信息资源和需求n数据库管理员的职责包括:H模式定义H存储结构与存取方法定义H模式与物理组织修改H给用户授予存取数据库的权限H声明完整性约束H负责与用户的联络H监控性能H对需求的改变进行反应事务管理事务管理n事务是一个操作集合，完成数据库应用中的单个逻辑功能n事务管理部件确保数据库在即使发生了系统故障(e.g.,电源故障和操作系统崩溃)或事务故障的情况下仍处于一致(正确)状态.n并发控制管理器控制并发事务之间的交互,以确保数据库的一致性.存储管理存储管理n存储管理器提供存储在数据库中的底层数据与应用程序和提交给系统的查询之间的界面.n存储管理器负责下列任务:H与文件管理器的交互 H高效地存储,获取和修改数据系统总体结构系统总体结构 应用体系结构应用体系结构两层体系结构两层体系结构:E.g.客户端程序通过 ODBC/JDBC 与数据库交互三层体系结构三层体系结构:E.g.基于web的应用,通过中间件构建应用