第1章数据库系统概论.ppt

* * * 与一些教材的区别 偏重理论，不去讨论某个系统的具体使用方法，但会涉及实现技术 我们的优势 虽然枯燥，但适应DBA的需要 不过时 * * * * * * * * * * * * * * 四、关系数据模型的优缺点 优点 建立在严格的数学概念的基础上 概念单一 实体和各类联系都用关系来表示 对数据的检索结果也是关系 关系模型的存取路径对用户透明 具有更高的数据独立性，更好的安全必威体育官网网址性 简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作 * 关系数据模型的优缺点（续） 缺点 存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非 关系数据模型 为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化 增加了开发DBMS的难度 * 1.4 数据库系统体系结构 从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，是数据库系统内部的系统结构 从数据库最终用户角度看（数据库系统外部的体系结构） ，数据库系统的结构分为: 单用户结构 主从式结构 分布式结构 客户／服务器 浏览器／应用服务器／数据库服务器多层结构等 * 1.4.1数据库三级模式结构 “型” 和“值” 的概念 型(Type) 对某一类数据的结构和属性的说明 值(Value) 是型的一个具体赋值 例如 学生记录型： （学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯） 一个记录值： （900201，李明，男，计算机，22，江苏） * 数据库系统模式的概念（续） 模式（Schema） 数据库逻辑结构和特征的描述 是型的描述 反映的是数据的结构及其联系 模式是相对稳定的 实例（Instance） 模式的一个具体值 反映数据库某一时刻的状态 同一个模式可以有很多实例 实例随数据库中的数据的更新而变动 * 数据库系统模式的概念 （续） 例如：在学生选课数据库模式中，包含学生记录、课程记录和学生选课记录 2003年的一个学生数据库实例，包含： 2003年学校中所有学生的记录 学校开设的所有课程的记录 所有学生选课的记录 2002年度学生数据库模式对应的实例与 2003年度学生数据库模式对应的实例是不同的 * 1.3.1 数据库系统的三级模式结构 模式（Schema） 外模式（External Schema） 内模式（Internal Schema） * 数据库系统的三级模式结构（续） 图1.28 数据库系统的三级模式结构 * 一、模式（Schema） 模式（也称逻辑模式） 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述 所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求 一个数据库只有一个模式 模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层 与数据的物理存储细节和硬件环境无关 与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关 * 模式（续） 模式的定义 数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等） 数据之间的联系 数据有关的安全性、完整性要求 * 二、外模式（External Schema） 外模式（也称子模式或用户模式） 数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述 数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示 * 外模式（续） 外模式的地位：介于模式与应用之间 模式与外模式的关系：一对多 外模式通常是模式的子集 一个数据库可以有多个外模式。反映了不同的用户的应用需求、看待数据的方式、对数据必威体育官网网址的要求 对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、必威体育官网网址级别等都可以不同 外模式与应用的关系：一对多 同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用 但一个应用程序只能使用一个外模式 * 外模式（续） 外模式的用途 保证数据库安全性的一个有力措施 每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据 * 三、内模式（Internal Schema） 内模式（也称存储模式） 是数据物理结构和存储方式的描述 是数据在数据库内部的表示方式 记录的存储方式（顺序存储，按照B树结构存储， 按hash方法存储） 索引的组织方式 数据是否压缩存储 数据是否加密 数据存储记录结构的规定 一个数据库只有一个内模式 * 内模式（续） 例如学生记录，如果按堆存储，则插入一条新记录总是放在学生记录存储的最后，如右图所示 * 内模式（续） 如果按学号升序存储，则插入一条记录就要找到它应在的位置插入，如图1.29（b）所示 如果按照学生年龄聚簇存放，假如新插入的S3是16岁，则应插入的位置如图1.29（c）所示 图1.29 记录不同的存储方式示意图 * 1.3.1 数据库的二级映像功能与数据独立性 三级模式是对数据的三个抽象级别 二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换 外模式／模式映像 模式／内模式映像 * 一、外模式／模式映象 模式：描述