第一章 绪论《数据库概论》.ppt

第一章 绪论 本章主要内容 1.1　数据库系统概述 1.2　数据模型 1.3　数据库系统结构 1.4　数据库系统的组成 1.5　小结 1.3 数据库系统结构 数据库系统的结构 从数据库管理系统角度看, 通常采用三级模式结构 外模式 模式 内模式 1.3.1 数据库系统模式的概念 “型” 和“值” 的概念 型（Type） 对某一类数据的结构和属性的说明 如：学生（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯） 值（Value） 是型的一个具体赋值 如：记录型的一个记录值： （900201，李明，男，计算机，22，江苏） 1.3.1 数据库系统模式的概念 模式（Schema） 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述 是型的描述，不具体到值 反映的是数据的结构及其联系 模式是相对稳定的 模式的一个实例（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 1.3.2 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 模式是数据库数据在逻辑级上的视图 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 一、模式（Schema） 模式定义的内容 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 二、外模式（External Schema） 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。 二、外模式（External Schema） 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 三、内模式（Internal Schema） 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a图所示 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c所示 1.3.3 数据库的二级映象功能与数据独立性 三级模式是对数据的三个抽象级别 把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式 二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换 保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性 一、外模式／模式映象 模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构 每一个外模式都对应一个外模式／模式映象 定义外模式与模式之间的对应关系 映象定义通常包含在各自外模式的描述中 外模式／模式映象的用途 保证数据的逻辑独立性 当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，使外模式保持不变 应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 二、模式／内模式映象 模式／内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 例如，说明逻辑记录和字段在内部是如何表示的 数据库中模式／内模式映象是唯一的 该映象定义通常包含在模式描述中 模式／内模式映象的用途 保证数据的物理独立性 当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映象，使模式保持不变 应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。 本章主要内容 1.1　数据库系统概述 1.2　数据模型 1.3　数据库系统结构 1.4　数据库系统的组成 1.5　小结 1.4 数据库系统的组成 数据库 数据库管理系统（及其开发工具） 应用系统 数据库管理员