《大学计算机基础》第8章-数据库技术基础.ppt

大学计算机基础大学计算机基础北京航空航天大学北京航空航天大学教学课件教学课件1第第8章章 数据库技术基础数据库技术基础 2本章重点本章重点n数据库系统的发展和组成数据库系统的发展和组成n数据库系统的基本知识、术语数据库系统的基本知识、术语n数据模型的概念及数据模型的概念及E-R模型的使用模型的使用n数据库系统的设计方法与步骤数据库系统的设计方法与步骤nAccess数据库的建立与维护，包括表、数据库的建立与维护，包括表、查询、窗体及报表的建立查询、窗体及报表的建立38.1 8.1 数据库系统概述数据库系统概述u8.1.1 数据库技术的发展阶段数据库技术的发展阶段u8.1.2 数据库系统的组成数据库系统的组成u8.1.3 数据库系统的分类数据库系统的分类48.1.1 数据库技术的发展阶段数据库技术的发展阶段n“数据管理数据管理”是指怎样对数据进行分类、组织、编码、储存、是指怎样对数据进行分类、组织、编码、储存、检索和维护，数据管理技术的发展经历了三个阶段。检索和维护，数据管理技术的发展经历了三个阶段。1人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段人工管理阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段文件系统阶段2数数数数 据据据据 库库库库 系系系系 统统统统 阶阶阶阶 段段段段351.1.人工管理阶段人工管理阶段l ll时间：时间：时间：时间：时间：时间：202020202020世纪世纪世纪世纪世纪世纪505050505050年代中期以前年代中期以前年代中期以前年代中期以前年代中期以前年代中期以前l ll背景：背景：背景：背景：背景：背景：nn计算机主要用于科学计算。计算机主要用于科学计算。计算机主要用于科学计算。计算机主要用于科学计算。nn外存只有磁带、卡片、纸带等，没有磁盘等直接外存只有磁带、卡片、纸带等，没有磁盘等直接外存只有磁带、卡片、纸带等，没有磁盘等直接外存只有磁带、卡片、纸带等，没有磁盘等直接存取设备。存取设备。存取设备。存取设备。nn没有操作系统，没有数据管理软件（用户用机器没有操作系统，没有数据管理软件（用户用机器没有操作系统，没有数据管理软件（用户用机器没有操作系统，没有数据管理软件（用户用机器指令编码）。指令编码）。指令编码）。指令编码）。应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序n n数据数据1 1数据数据2 2数据数据n n6人工管理阶段特点人工管理阶段特点 数据不在计算机上保存。数据不在计算机上保存。数据不在计算机上保存。数据不在计算机上保存。没有软件系统对数据进行管理。程序规没有软件系统对数据进行管理。程序规没有软件系统对数据进行管理。程序规没有软件系统对数据进行管理。程序规定数据的逻辑结构与物理结构。数定数据的逻辑结构与物理结构。数定数据的逻辑结构与物理结构。数定数据的逻辑结构与物理结构。数据与程序不具有独立性。据与程序不具有独立性。据与程序不具有独立性。据与程序不具有独立性。基本没有文件概念，数据组织方式必须基本没有文件概念，数据组织方式必须基本没有文件概念，数据组织方式必须基本没有文件概念，数据组织方式必须由程序员自行设计。由程序员自行设计。由程序员自行设计。由程序员自行设计。一组数据对应一个程序，数据是面向应一组数据对应一个程序，数据是面向应一组数据对应一个程序，数据是面向应一组数据对应一个程序，数据是面向应用的，程序间不能共享数据。用的，程序间不能共享数据。用的，程序间不能共享数据。用的，程序间不能共享数据。72.2.文件系统阶段文件系统阶段2l ll时间：时间：时间：时间：时间：时间：202020202020世纪世纪世纪世纪世纪世纪505050505050年代后期到年代后期到年代后期到年代后期到年代后期到年代后期到606060606060年代中期年代中期年代中期年代中期年代中期年代中期l ll背景：背景：背景：背景：背景：背景：n nn计算机不但用于科学计算，还用于管理。计算机不但用于科学计算，还用于管理。计算机不但用于科学计算，还用于管理。计算机不但用于科学计算，还用于管理。计算机不但用于科学计算，还用于管理。计算机不但用于科学计算，还用于管理。n nn外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备。n nn有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统，包括在操作系统中。括在操作系统中。括在操作系统中。括在操作系统中。括在操作系统中。括在操作系统中。应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序n n数据数据1 1数据数据2 2数据数据n n存取方法存取方法8文件系统阶段特点文件系统阶段特点 数据以文件形式保留在外存上。数据以文件形式保留在外存上。数据以文件形式保留在外存上。数据以文件形式保留在外存上。数据以文件形式保留在外存上。数据以文件形式保留在外存上。程序和数据有一定的独立性。程序和数据有一定的独立性。程序和数据有一定的独立性。程序和数据有一定的独立性。程序和数据有一定的独立性。程序和数据有一定的独立性。文件多样化。文件多样化。文件多样化。文件多样化。文件多样化。文件多样化。数据的存取基本上以记录为单位。数据的存取基本上以记录为单位。数据的存取基本上以记录为单位。数据的存取基本上以记录为单位。数据的存取基本上以记录为单位。数据的存取基本上以记录为单位。缺点：缺点：缺点：缺点：缺点：缺点：数据冗余度大：浪费空间并易造成数据的不一致性。数据冗余度大：浪费空间并易造成数据的不一致性。数据冗余度大：浪费空间并易造成数据的不一致性。数据冗余度大：浪费空间并易造成数据的不一致性。数据冗余度大：浪费空间并易造成数据的不一致性。数据冗余度大：浪费空间并易造成数据的不一致性。数据和程序缺乏独立性（逻辑独立性）数据和程序缺乏独立性（逻辑独立性）数据和程序缺乏独立性（逻辑独立性）数据和程序缺乏独立性（逻辑独立性）数据和程序缺乏独立性（逻辑独立性）数据和程序缺乏独立性（逻辑独立性）文件系统是不具弹性的无结构的数据集合，数据文件系统是不具弹性的无结构的数据集合，数据文件系统是不具弹性的无结构的数据集合，数据文件系统是不具弹性的无结构的数据集合，数据文件系统是不具弹性的无结构的数据集合，数据文件系统是不具弹性的无结构的数据集合，数据之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内在联系。在联系。在联系。在联系。在联系。在联系。93.3.数据库系统阶段数据库系统阶段l ll时间：时间：时间：时间：时间：时间：202020202020世纪世纪世纪世纪世纪世纪606060606060年代后期开始年代后期开始年代后期开始年代后期开始年代后期开始年代后期开始l ll背景：背景：背景：背景：背景：背景：n nn计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强（多种应用、不同语言共享数据）。（多种应用、不同语言共享数据）。（多种应用、不同语言共享数据）。（多种应用、不同语言共享数据）。（多种应用、不同语言共享数据）。（多种应用、不同语言共享数据）。n nn外存有了大容量磁盘，光盘。外存有了大容量磁盘，光盘。外存有了大容量磁盘，光盘。外存有了大容量磁盘，光盘。外存有了大容量磁盘，光盘。外存有了大容量磁盘，光盘。n nn软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高。应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高。应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高。应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高。应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高。应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高。应用程序应用程序1 1应用程序应用程序2 2应用程序应用程序n n 数据库数据库管理系管理系统统数据库数据库数据库数据库10数据库系统数据管理特点数据库系统数据管理特点（1/41/4）面向全组织的复杂的数据结构面向全组织的复杂的数据结构面向全组织的复杂的数据结构面向全组织的复杂的数据结构面向全组织的复杂的数据结构面向全组织的复杂的数据结构 在描述数据时，不仅描述数据本身，还要描述数据在描述数据时，不仅描述数据本身，还要描述数据在描述数据时，不仅描述数据本身，还要描述数据在描述数据时，不仅描述数据本身，还要描述数据在描述数据时，不仅描述数据本身，还要描述数据在描述数据时，不仅描述数据本身，还要描述数据之间的联系，使整个组织的数据结构化。之间的联系，使整个组织的数据结构化。之间的联系，使整个组织的数据结构化。之间的联系，使整个组织的数据结构化。之间的联系，使整个组织的数据结构化。之间的联系，使整个组织的数据结构化。应用应用1 1数据数据应用应用3 3数据数据应用应用2 2数据数据 数据结构化是数据库主要特征之一，是数据库与文数据结构化是数据库主要特征之一，是数据库与文数据结构化是数据库主要特征之一，是数据库与文数据结构化是数据库主要特征之一，是数据库与文数据结构化是数据库主要特征之一，是数据库与文数据结构化是数据库主要特征之一，是数据库与文件系统的根本区别。件系统的根本区别。件系统的根本区别。件系统的根本区别。件系统的根本区别。件系统的根本区别。11数据库系统数据管理特点数据库系统数据管理特点（2/42/4）数据冗余度小，易扩充数据冗余度小，易扩充数据冗余度小，易扩充数据冗余度小，易扩充数据冗余度小，易扩充数据冗余度小，易扩充 数据库从整体观点描述数据。数据不再面向某个应数据库从整体观点描述数据。数据不再面向某个应数据库从整体观点描述数据。数据不再面向某个应数据库从整体观点描述数据。数据不再面向某个应数据库从整体观点描述数据。数据不再面向某个应数据库从整体观点描述数据。数据不再面向某个应用，而是面向整个系统，从而大大减小数据的冗用，而是面向整个系统，从而大大减小数据的冗用，而是面向整个系统，从而大大减小数据的冗用，而是面向整个系统，从而大大减小数据的冗用，而是面向整个系统，从而大大减小数据的冗用，而是面向整个系统，从而大大减小数据的冗余度；余度；余度；余度；余度；余度；数据库数据的应用可以有很灵活的方式，可以取整数据库数据的应用可以有很灵活的方式，可以取整数据库数据的应用可以有很灵活的方式，可以取整数据库数据的应用可以有很灵活的方式，可以取整数据库数据的应用可以有很灵活的方式，可以取整数据库数据的应用可以有很灵活的方式，可以取整体数据的各种合理子集用于不同的应用系统，并体数据的各种合理子集用于不同的应用系统，并体数据的各种合理子集用于不同的应用系统，并体数据的各种合理子集用于不同的应用系统，并体数据的各种合理子集用于不同的应用系统，并体数据的各种合理子集用于不同的应用系统，并可以根据应用需求的变化，重新选取不同子集。可以根据应用需求的变化，重新选取不同子集。可以根据应用需求的变化，重新选取不同子集。可以根据应用需求的变化，重新选取不同子集。可以根据应用需求的变化，重新选取不同子集。可以根据应用需求的变化，重新选取不同子集。12数据库系统数据管理特点数据库系统数据管理特点（3/43/4）具有较高的数据和程序的独立性具有较高的数据和程序的独立性具有较高的数据和程序的独立性具有较高的数据和程序的独立性具有较高的数据和程序的独立性具有较高的数据和程序的独立性 数据独立性数据独立性数据独立性数据独立性数据独立性数据独立性 数据的物理独立性数据的物理独立性数据的物理独立性数据的物理独立性数据的物理独立性数据的物理独立性：数据的存储结构（物理结构）改：数据的存储结构（物理结构）改：数据的存储结构（物理结构）改：数据的存储结构（物理结构）改：数据的存储结构（物理结构）改：数据的存储结构（物理结构）改变时，数据的逻辑结构可以不变，从而应用程序也不变时，数据的逻辑结构可以不变，从而应用程序也不变时，数据的逻辑结构可以不变，从而应用程序也不变时，数据的逻辑结构可以不变，从而应用程序也不变时，数据的逻辑结构可以不变，从而应用程序也不变时，数据的逻辑结构可以不变，从而应用程序也不必改变；必改变；必改变；必改变；必改变；必改变；数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性：数据的逻辑结构改变时，应用程：数据的逻辑结构改变时，应用程：数据的逻辑结构改变时，应用程：数据的逻辑结构改变时，应用程：数据的逻辑结构改变时，应用程：数据的逻辑结构改变时，应用程序可以不变；序可以不变；序可以不变；序可以不变；序可以不变；序可以不变；数据库系统提供了两方面的映象（转换）功能：数据库系统提供了两方面的映象（转换）功能：数据库系统提供了两方面的映象（转换）功能：数据库系统提供了两方面的映象（转换）功能：数据库系统提供了两方面的映象（转换）功能：数据库系统提供了两方面的映象（转换）功能：数据的存储结构与逻辑结构之间数据的存储结构与逻辑结构之间数据的存储结构与逻辑结构之间数据的存储结构与逻辑结构之间数据的存储结构与逻辑结构之间数据的存储结构与逻辑结构之间实现数据的物理实现数据的物理实现数据的物理实现数据的物理实现数据的物理实现数据的物理独立性独立性独立性独立性独立性独立性 数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结构之间构之间构之间构之间构之间构之间实现数据的逻辑独立性实现数据的逻辑独立性实现数据的逻辑独立性实现数据的逻辑独立性实现数据的逻辑独立性实现数据的逻辑独立性13数据库系统数据管理特点数据库系统数据管理特点（4/44/4）统一的数据控制功能统一的数据控制功能统一的数据控制功能统一的数据控制功能统一的数据控制功能统一的数据控制功能 数据的安全性控制数据的安全性控制数据的安全性控制数据的安全性控制数据的安全性控制数据的安全性控制 保护数据以防止不合法的使用所造成数据的泄密和破保护数据以防止不合法的使用所造成数据的泄密和破保护数据以防止不合法的使用所造成数据的泄密和破保护数据以防止不合法的使用所造成数据的泄密和破保护数据以防止不合法的使用所造成数据的泄密和破保护数据以防止不合法的使用所造成数据的泄密和破坏。坏。坏。坏。坏。坏。数据的完整性控制数据的完整性控制数据的完整性控制数据的完整性控制数据的完整性控制数据的完整性控制 指数据的正确性、有效性与相容性。指数据的正确性、有效性与相容性。指数据的正确性、有效性与相容性。指数据的正确性、有效性与相容性。指数据的正确性、有效性与相容性。指数据的正确性、有效性与相容性。并发控制并发控制并发控制并发控制并发控制并发控制 对多用户的并发操作进行控制、协调，保护数据的完对多用户的并发操作进行控制、协调，保护数据的完对多用户的并发操作进行控制、协调，保护数据的完对多用户的并发操作进行控制、协调，保护数据的完对多用户的并发操作进行控制、协调，保护数据的完对多用户的并发操作进行控制、协调，保护数据的完整性。整性。整性。整性。整性。整性。数据库恢复数据库恢复数据库恢复数据库恢复数据库恢复数据库恢复 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态148.1.2 数据库系统的组成数据库系统的组成n n数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统是与数据库技数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统是与数据库技数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统是与数据库技数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统是与数据库技术密切相关的基本概念。术密切相关的基本概念。术密切相关的基本概念。术密切相关的基本概念。数据是数据库中存储的基本对象。数据是数据库中存储的基本对象。数据是数据库中存储的基本对象。数据是数据库中存储的基本对象。、文字、图形、图象、声音、学生的档案记录等等、文字、图形、图象、声音、学生的档案记录等等、文字、图形、图象、声音、学生的档案记录等等、文字、图形、图象、声音、学生的档案记录等等 自然语言自然语言自然语言自然语言日常生活日常生活将现实世界中的各种信息记录下来的可以识别的将现实世界中的各种信息记录下来的可以识别的将现实世界中的各种信息记录下来的可以识别的将现实世界中的各种信息记录下来的可以识别的符号符号符号符号；数据数据计算机计算机抽象出对这些事物感兴趣的特征组成记录抽象出对这些事物感兴趣的特征组成记录抽象出对这些事物感兴趣的特征组成记录抽象出对这些事物感兴趣的特征组成记录例例(李明，男，李明，男，李明，男，李明，男，1972197219721972，江苏，计算机系，江苏，计算机系，江苏，计算机系，江苏，计算机系，1990)1990)1990)1990)注意注意数据数据数据数据与其与其与其与其语义语义语义语义的关系的关系的关系的关系数字数字数字数字1.1.数据（数据（datedate）152.2.数据库（数据库（DatebaseDatebase）vv是长期储存在计算机内、有是长期储存在计算机内、有是长期储存在计算机内、有是长期储存在计算机内、有组织组织组织组织、可、可、可、可共享共享共享共享的数据集合。数的数据集合。数的数据集合。数的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的较小的较小的较小的冗余度冗余度冗余度冗余度，较高的，较高的，较高的，较高的数据独立性和易扩展性数据独立性和易扩展性数据独立性和易扩展性数据独立性和易扩展性，并可为各，并可为各，并可为各，并可为各种用户种用户种用户种用户共享共享共享共享。简称简称DB保存数据保存数据保存数据保存数据:人工方式、文件方式、人工方式、文件方式、人工方式、文件方式、人工方式、文件方式、数据库方式数据库方式数据库方式数据库方式 是存放数据的最佳场所是存放数据的最佳场所数据库数据库数据库数据库163.3.数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统（Datebase Management SystemDatebase Management System）负责数据库建立负责数据库建立,数据存取、维护和管理的数据存取、维护和管理的软件软件软件软件系统。系统。DBMSDBMS是数据库系统的是数据库系统的核心核心核心核心软件，在操作软件，在操作系统支持下工作。系统支持下工作。简称简称DBMS数据库管理系统数据库管理系统如如ORACLEORACLEORACLEORACLE、SYBASESYBASESYBASESYBASE、INFORMIXINFORMIXINFORMIXINFORMIX、DB2DB2DB2DB2、INGRESINGRESINGRESINGRESACCESSACCESSACCESSACCESS、FOXPRO FOXPRO FOXPRO FOXPRO、SQLSERVERSQLSERVERSQLSERVERSQLSERVER等等等等等等等等174.4.数据库系统（数据库系统（1/31/3）数据库系统数据库系统数据库系统数据库系统（Datebase SystemDatebase System）是指在计算机系统中引是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由入数据库后的系统构成，一般由数据库数据库数据库数据库、数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统数据库管理系统(及其开发工具及其开发工具)、应用系统应用系统应用系统应用系统、数据库管理员数据库管理员数据库管理员数据库管理员和和用户用户用户用户构成。构成。应当指出的是，数据库的建立、使用和维护等工作只靠一应当指出的是，数据库的建立、使用和维护等工作只靠一个个DBMSDBMS远远不够，还要有专门的人员来完成，这些人称远远不够，还要有专门的人员来完成，这些人称为数据库管理员为数据库管理员(Database AdministratorDatabase Administrator，简称简称DBA)DBA)。在不引起混淆的情况下人们常常把数据库系统简称为数在不引起混淆的情况下人们常常把数据库系统简称为数据库。据库。简称简称DBS184.4.数据库系统（数据库系统（2/32/3）194.4.数据库系统（数据库系统（3/33/3）数据库数据库数据库管理系统数据库管理系统用用户户数数据据库库系系统统Access 2003Access 2003Access 2003Access 2003208.1.3 数据库系统的分类（数据库系统的分类（13）n n1 1单用户数据库系统单用户数据库系统单用户数据库系统单用户数据库系统单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在此类系统中，整个数据库系统，包括此类系统中，整个数据库系统，包括此类系统中，整个数据库系统，包括此类系统中，整个数据库系统，包括DBMSDBMS、数据库及应数据库及应数据库及应数据库及应用程序，都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机用程序，都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机用程序，都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机用程序，都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机器之间不能共享数据。器之间不能共享数据。器之间不能共享数据。器之间不能共享数据。n n2 2集中式结构的数据库系统集中式结构的数据库系统集中式结构的数据库系统集中式结构的数据库系统集中式结构，又称为主从式结构，它通常是以一台大型的集中式结构，又称为主从式结构，它通常是以一台大型的集中式结构，又称为主从式结构，它通常是以一台大型的集中式结构，又称为主从式结构，它通常是以一台大型的中心计算机为中心，通过局部网络或区域网络相联的大量中心计算机为中心，通过局部网络或区域网络相联的大量中心计算机为中心，通过局部网络或区域网络相联的大量中心计算机为中心，通过局部网络或区域网络相联的大量终端都可以访问该中心计算机。这种系统的优点是实现中终端都可以访问该中心计算机。这种系统的优点是实现中终端都可以访问该中心计算机。这种系统的优点是实现中终端都可以访问该中心计算机。这种系统的优点是实现中心管理，安全性好，但其缺点是随着数据量的增加，系统心管理，安全性好，但其缺点是随着数据量的增加，系统心管理，安全性好，但其缺点是随着数据量的增加，系统心管理，安全性好，但其缺点是随着数据量的增加，系统相当庞大，操作复杂，开销大，由于数据集中存储，大量相当庞大，操作复杂，开销大，由于数据集中存储，大量相当庞大，操作复杂，开销大，由于数据集中存储，大量相当庞大，操作复杂，开销大，由于数据集中存储，大量的通信都要通过主机，造成拥挤。的通信都要通过主机，造成拥挤。的通信都要通过主机，造成拥挤。的通信都要通过主机，造成拥挤。218.1.3 数据库系统的分类（数据库系统的分类（23）n n3 3分布式结构的数据库系统分布式结构的数据库系统分布式结构的数据库系统分布式结构的数据库系统分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可单独放在一个地方，每台计算机中都有单独放在一个地方，每台计算机中都有单独放在一个地方，每台计算机中都有单独放在一个地方，每台计算机中都有DBMSDBMS的一份完整拷贝的一份完整拷贝的一份完整拷贝的一份完整拷贝副本，并具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机副本，并具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机副本，并具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机副本，并具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的大型数据库。通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的大型数据库。通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的大型数据库。通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的大型数据库。此结构克服了集中式结构的弱点，降低了数据传送代价，系统此结构克服了集中式结构的弱点，降低了数据传送代价，系统此结构克服了集中式结构的弱点，降低了数据传送代价，系统此结构克服了集中式结构的弱点，降低了数据传送代价，系统的可靠性提高了很多，而且便于系统的扩充，使得增加一个新的可靠性提高了很多，而且便于系统的扩充，使得增加一个新的可靠性提高了很多，而且便于系统的扩充，使得增加一个新的可靠性提高了很多，而且便于系统的扩充，使得增加一个新的局部数据库，或在某个位置扩充一台适当的小型计算机，都的局部数据库，或在某个位置扩充一台适当的小型计算机，都的局部数据库，或在某个位置扩充一台适当的小型计算机，都的局部数据库，或在某个位置扩充一台适当的小型计算机，都很容易实现。缺点是实现前面所提到的功能要付出相当高的代很容易实现。缺点是实现前面所提到的功能要付出相当高的代很容易实现。缺点是实现前面所提到的功能要付出相当高的代很容易实现。缺点是实现前面所提到的功能要付出相当高的代价；且由于数据的分布存放，给数据的处理、管理与维护带来价；且由于数据的分布存放，给数据的处理、管理与维护带来价；且由于数据的分布存放，给数据的处理、管理与维护带来价；且由于数据的分布存放，给数据的处理、管理与维护带来困难；当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受困难；当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受困难；当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受困难；当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受到网络流量的制约。到网络流量的制约。到网络流量的制约。到网络流量的制约。228.1.3 数据库系统的分类（数据库系统的分类（33）n n4 4客户服务器结构（客户服务器结构（客户服务器结构（客户服务器结构（C/SC/S结构）的数据库系统结构）的数据库系统结构）的数据库系统结构）的数据库系统客户服务器结构把客户服务器结构把客户服务器结构把客户服务器结构把DBMSDBMS功能和应用分开，网络中某个结点功能和应用分开，网络中某个结点功能和应用分开，网络中某个结点功能和应用分开，网络中某个结点上的计算机专门用于执行上的计算机专门用于执行上的计算机专门用于执行上的计算机专门用于执行DBMSDBMS功能，称为数据库服务器，其功能，称为数据库服务器，其功能，称为数据库服务器，其功能，称为数据库服务器，其他结点上的计算机则只安装他结点上的计算机则只安装他结点上的计算机则只安装他结点上的计算机则只安装DBMSDBMS的外围应用开发工具，支持的外围应用开发工具，支持的外围应用开发工具，支持的外围应用开发工具，支持用户的应用，称为客户机。用户的应用，称为客户机。用户的应用，称为客户机。用户的应用，称为客户机。客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后，只将结果返回给用户（而不是整个数据），从而显著处理后，只将结果返回给用户（而不是整个数据），从而显著处理后，只将结果返回给用户（而不是整个数据），从而显著处理后，只将结果返回给用户（而不是整个数据），从而显著减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负载能力。载能力。载能力。载能力。优点是数据库更加开放。客户与服务器一般都能在多种不同的优点是数据库更加开放。客户与服务器一般都能在多种不同的优点是数据库更加开放。客户与服务器一般都能在多种不同的优点是数据库更加开放。客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发工具，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维工具，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维工具，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维工具，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维护开销。其缺点与分布式结构相似，即数据的处理、管理与维护开销。其缺点与分布式结构相似，即数据的处理、管理与维护开销。其缺点与分布式结构相似，即数据的处理、管理与维护开销。其缺点与分布式结构相似，即数据的处理、管理与维护相对比较困难。护相对比较困难。护相对比较困难。护相对比较困难。238.2 8.2 数据模型数据模型u8.2.1 数据模型的基本概念数据模型的基本概念u8.2.2 概念模型概念模型u8.2.3 结构化数据模型结构化数据模型248.2.1 数据模型的基本概念数据模型的基本概念n数据模型是一种形式化地描述数据及数据之间的联系方法，数据模型是一种形式化地描述数据及数据之间的联系方法，是数据库的结构框架，是数据库结构的基础型。通常我们是数据库的结构框架，是数据库结构的基础型。通常我们说数据模型有三个要素，即数据结构、数据操作及数据完说数据模型有三个要素，即数据结构、数据操作及数据完整性约束条件。整性约束条件。n数据模型就是对现实世界的模拟。不同的使用对象、不同数据模型就是对现实世界的模拟。不同的使用对象、不同的应用目的会使用不同的数据模型。的应用目的会使用不同的数据模型。n在数据库中，根据模型应用的不同目的，将数据模型分为在数据库中，根据模型应用的不同目的，将数据模型分为两个层次：概念模型和结构化数据模型。两个层次：概念模型和结构化数据模型。n为了把客观存在的复杂的大千世界中的问题，用计算机去为了把客观存在的复杂的大千世界中的问题，用计算机去解决，即把具体的事物抽象、组织成某一个解决，即把具体的事物抽象、组织成某一个DBMS支持的支持的数据模型，数据库理论中引出了三个世界假设的概念，第数据模型，数据库理论中引出了三个世界假设的概念，第一个世界是现实世界，第二个世界是信息世界，第三个世一个世界是现实世界，第二个世界是信息世界，第三个世界是机器世界。界是机器世界。258.2.1 数据模型的基本概念（数据模型的基本概念（13）三三个个世世界界的的假假设设现实世界现实世界现实世界现实世界信息世界信息世界信息世界信息世界（概念模型）（概念模型）（概念模型）（概念模型）机器世界机器世界机器世界机器世界（数据模型）（数据模型）（数据模型）（数据模型）认识、抽象认识、抽象认识、抽象认识、抽象转换转换转换转换存在于人们头脑之外的客观世存在于人们头脑之外的客观世存在于人们头脑之外的客观世存在于人们头脑之外的客观世界，称为现实世界。界，称为现实世界。界，称为现实世界。界，称为现实世界。是现实世界在人们头脑中的反映，是现实世界在人们头脑中的反映，是现实世界在人们头脑中的反映，是现实世界在人们头脑中的反映，人们用文字、图形和符号等表示人们用文字、图形和符号等表示人们用文字、图形和符号等表示人们用文字、图形和符号等表示它们，构成信息世界。在信息世它们，构成信息世界。在信息世它们，构成信息世界。在信息世它们，构成信息世界。在信息世界中，数据库技术通常用到下列界中，数据库技术通常用到下列界中，数据库技术通常用到下列界中，数据库技术通常用到下列术语：实体、实体集，属性、联术语：实体、实体集，属性、联术语：实体、实体集，属性、联术语：实体、实体集，属性、联系和实体标识等。系和实体标识等。系和实体标识等。系和实体标识等。计算机只能处理数据化的信息，计算机只能处理数据化的信息，计算机只能处理数据化的信息，计算机只能处理数据化的信息，对信息世界中的信息必须进行对信息世界中的信息必须进行对信息世界中的信息必须进行对信息世界中的信息必须进行数据化，数据化后的信息称为数据化，数据化后的信息称为数据化，数据化后的信息称为数据化，数据化后的信息称为数据。机器世界中数据描述的数据。机器世界中数据描述的数据。机器世界中数据描述的数据。机器世界中数据描述的术语主要有：字段、记录、文术语主要有：字段、记录、文术语主要有：字段、记录、文术语主要有：字段、记录、文件、键等件、键等件、键等件、键等268.2.1 数据模型的基本概念（数据模型的基本概念（23）在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次：在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次：在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次：在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次：概概念念模模型型数数据据模模型型数数据据模模型型用于信息世界建摸，是用于信息世界建摸，是现实世界到信息世界的现实世界到信息世界的抽象，是用户和数据库抽象，是用户和数据库设计人员进行交流的语设计人员进行交流的语言。言。用于机器世用于机器世界，按计算界，按计算机系统的观机系统的观点对数据建点对数据建摸，主要用摸，主要用于于DBMS的的实现。实现。278.2.1 数据模型的基本概念（数据模型的基本概念（33）在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次在数据库中，根据模型应用的不同目的，将模型分为两类或两个层次概念模型概念模型(信息模型信息模型)数数据据模模型型实体联实体联系模型系模型关系模型关系模型网状模型网状模型层次模型层次模型数据模型数据模型按用户的观点对数据按用户的观点对数据和信息建模和信息建模按计算机系统的观点按计算机系统的观点对数据建模对数据建模语义语义语义语义结构化结构化结构化结构化288.2.2 概念模型概念模型 概念模型是按用户的观点对数据和信息建模，概念概念模型是按用户的观点对数据和信息建模，概念概念模型是按用户的观点对数据和信息建模，概念概念模型是按用户的观点对数据和信息建模，概念模型是基于信息世界的主要模型，又叫信息模型，它模型是基于信息世界的主要模型，又叫信息模型，它模型是基于信息世界的主要模型，又叫信息模型，它模型是基于信息世界的主要模型，又叫信息模型，它具有较强的语义表达能力，能够方便、直接表达应用具有较强的语义表达能力，能够方便、直接表达应用具有较强的语义表达能力，能够方便、直接表达应用具有较强的语义表达能力，能够方便、直接表达应用中的各种语义。