ch01数据库系的统引论.ppt

* * * * * * * * * * * * * 理想的数据模型最好既能真实、自然地模拟现实世界，便于人们理解、交流----面向现实世界/用户；又便于在计算机上实现----面向机器世界/实现。但这往往是一对矛盾。解决的办法是采用多级数据模型。 * * Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 目录 Contents 1.1 数据管理 1.2 数据库系统 1.3 数据抽象 1.4 数据库的生存周期 Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 一、三层抽象 数据库系统是面向计算机的，而应用是面向现实世界的，两个世界存在着很大差异，要直接将现实世界中的语义映射到计算机世界是十分困难的，因此引入一个信息世界作为现实世界通向计算机实现的桥梁。 一方面，信息世界是对现实世界的抽象，从纷繁的现实世界中抽取出能反映现实本质的概念和基本关系；另一方面，信息世界中的概念和关系，要以一定的方式映射到计算机世界中去，在计算机系统上最终实现。信息世界起到了承上启下的作用。 Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 理想的数据模型最好 既能真实、自然地模拟现实世界，便于人们理解、交流----面向现实世界/用户； 又便于在计算机上实现----面向机器世界/实现 但这往往是一对矛盾。 解决的办法是采用多层数据抽象。 Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 1975年，美国国家标准协会（American National Standards Institute, ANSI）下属的标准规划与需求委员会（Standards Planning And Requirements Committee Architecture, SPARC）提出了数据库管理系统（DBMS）的抽象设计标准ANSI-SPARC体系结构（ANSI-SPARC Architecture） Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 ANSI-SPARC三层体系结构 用户视图1 （外模式1） 用户视图2 （外模式2） 用户视图3 （外模式3） … 数据库公共视图 （概念模式） 数据库物理表示 （内模式） 数据库 用户 外/概念映射 概念/内映射 数据 物理独立性 数据 逻辑独立性 外层 概念层 内层 底层：数据物理组织 用逻辑数据模型来描述 用物理数据模型来描述 Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 ANSI-SPARC体系结构中三层抽象 外层（external level） 即数据库的用户视图（user’s view）。该层描述数据库中与特定用户相关的部分。 概念层（conceptual level） 即数据库公共视图（community view）。该层描述数据库中包含什么（what）数据（以及数据间关系）。 内层（internal level） 即数据库物理表示（physical representation）。该层描述数据库中数据是如何（how）存储的。 Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 三层体系结构的目标是将数据库物理表示和组织方式与数据库的用户视图进行分离，即提供数据独立性（data independence）。 这种做法是希望： 为不同用户提供独立的定制视图； 为用户隐藏数据的物理存储细节； 存储的物理方面的改变应不影响数据库的内部结构； 数据库管理员（DBA）改变数据库的存储结构不影响用户视图； DBA改变数据库的概念或全局结构不对用户产生影响。 Lecture Notes - Principles of Databases Systems. 第1部分 数据库系统引论 * 1.3 数据抽象 二、模式、实例、映射与数据独立性 区分数据库的描述（元数据）与数据库本身（数据）很重要。引人了数据库模式（database schema）和数据库实例（database instance）两个不同的概念。前者相对稳定，后者经常变动。 数据库的（总