第1章数据库系统概述new.ppt

 1.1基本概念 1.1.2 数据库 1.1.3 数据库管理系统 1.1.4 数据库系统 1.2 数据库技术的发展 1.2.2 文件系统阶段 1.2.3 数据库系统阶段 （4）数据由DBMS统一管理和控制。DBMS提供以下几个方面的数据控制功能： ①数据库的安全性（security）保护。保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。 ②数据的完整性检查（integrity）。数据的完整性指数据的正确性和一致性。完整性检查是指将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。 ③并发（concurrency）控制。当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果或使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。 ④数据库恢复（recovery）。当计算机系统遭遇硬件故障、软件故障、操作员误操作或恶意破坏时，可能导致数据错误或全部、部分丢失，此时要求数据库具有恢复功能。所谓的数据库恢复是指DBMS将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态，即完整性状态。 1.3数据库系统的组成与结构 （1）硬件与软件 （2）数据库管理系统(DBMS） （3）数据库系统(DBS) （4）数据库管理员(DataBase Administrator，DBA) （5）用户 1.3.2 数据库系统结构 1.3.2.1 模式的概念 模式（Schema) 是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。其中型是数据模型中对某一类数据结构和属性的说明，而值是型的一个具体赋值。模式具有如下特点： （1）模式的一个具体描述称为模式的一个实例。 （2）模式是相对稳定的，而实例是相对变动的。 （3）模式反映的是数据的结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。 （1）模式 模式（Schema)也称逻辑模式或概念模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，是数据库系统模式结构的中间层。一个数据库只有一个模式。模式是数据项值的框架。数据库系统模式通常还包含有访问控制、必威体育官网网址定义、完整性检查等方面的内容。 （2）外模式 外模式也称为子模式或用户模式，它是数据和用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据和用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 外模式一般是模式的子集。一个模式可以有多个外模式。一个应用程序只能使用一个外模式。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。 （3）内模式 内模式也称存储模式，是数据库在物理存储器上具体实现的描述，是数据在数据库内部的表示方法，也是数据物理结构和存储方式的描述。一个数据库只有一个内模式。 1.3.2.3 数据库的二级映像功能与数据独立性 （1）外模式/模式映像 对于每一个外模式，数据库管理系统都有一个外模式/模式映像，它定义了外模式与模式之间的对应关系。当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式映射做相应的改变，这里的映射是把用户数据库与概念数据库联系起来，从而使外模式保持不便，这就保证了数据库的逻辑独立性。 （2）模式/内模式的映像 数据库只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式/内模式的映射是唯一的，这种映射把概念数据库与物理数据库联系起来，定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式/内模式的映射做相应的改变，可以使模式保持不便，从而应用程序也不必改变。这就保证了数据与程序的物理独立性。 1.4 数据模型 模型是现实世界特征的模拟和抽象，数据模型（Data Model）是现实世界数据特征的抽象。 1.4.1数据模型的概念 数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三部分组成。 （1）数据结构 数据结构是所研究的对象类型的集合，这些对象组 成 数据库，它们包括两类：一类是与数据类型、内容、性质有关的对象，另一类是与数据之间联系有关的对象。按照数据结构类型的不同，又可以将数据模型划分为层次模型、网状模型和关系模型。 （2）数据操作 数据操作指对数据库中各种对象实例的操作。 （3）数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。数据模型应反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。数据的完整性约束是指在给定的数据模型中，数据及其数据关联所遵守的一组规则。用以保证数据库中数据的正确性、一致性。 1.4.2概念模型 1.4.2.1 概念模型的名词术语 （1）实体（