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1、1,第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論,,2,,引言 信息與數(shù)據(jù) 信息 信息的定義 信息是指數(shù)據(jù)經(jīng)過加工后所獲取的有用知識(shí)，是以某種數(shù)據(jù)形式表現(xiàn)的 信息的特征 ）信息源于物質(zhì)和能量 ）信息是可以感知的 ）信息是可存儲(chǔ)、加工、傳遞和再生的,3,,數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)的定義 數(shù)據(jù)是用來記錄信息的可識(shí)別的符號(hào) 數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式 數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式的多樣的，主要有數(shù)字、 文字、聲音圖形和圖象等形式 數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系 數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，信息是數(shù)據(jù)的有意義的表現(xiàn) 并非所有數(shù)據(jù)都表示信息，同一信息可以有不同的符號(hào)來表示，同一數(shù)據(jù)也可以有不同的解釋,4,,數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過程，包括（對(duì)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、加

2、工、檢索、傳輸?shù)纫幌盗谢顒?dòng)）目的是從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取和推導(dǎo)出有價(jià)值的信息 簡單的用下式表示信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理 信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理,5,,數(shù)據(jù)管理技術(shù)的演變 人工管理階段（世紀(jì)年代中期） 特點(diǎn)： 主要用于科學(xué)計(jì)算，對(duì)于數(shù)據(jù)保存的需求尚不迫切 計(jì)算機(jī)不保存數(shù)據(jù)，也沒有專用的數(shù)據(jù)管理軟件 只有程序的概念，沒有文件的概念，一組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)程序 缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)存在著大量的重復(fù)存儲(chǔ)現(xiàn)象,6,,,圖人工管理階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系,7,,文件系統(tǒng)階段（世紀(jì)年代后期至年代中期） 背景 硬件方面出現(xiàn)了可以直接存取的外部存儲(chǔ)設(shè)備 軟件方面有了操作系統(tǒng)中專門管理數(shù)據(jù)的文件系統(tǒng) 特點(diǎn) 數(shù)據(jù)的管理是以獨(dú)立的數(shù)據(jù)文件形式存放

3、，并可按記錄存取,8,,在文件系統(tǒng)階段一個(gè)應(yīng)用程序可以處理多個(gè)數(shù)據(jù)文件，文件系統(tǒng)在程序和數(shù)據(jù)之間起到連接作用，使程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性 缺點(diǎn) 各個(gè)文件之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，數(shù)據(jù)與程序之間缺乏獨(dú)立性，不能有效的共享相同的數(shù)據(jù)，從而造成了數(shù)據(jù)的冗余和不一致，給數(shù)據(jù)修改和維護(hù)帶來了困難,9,,圖文件系統(tǒng)階段程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系,,10,,數(shù)據(jù)庫階段 背景 計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，磁盤技術(shù)取得了重要進(jìn)展，數(shù)據(jù)管理中的數(shù)據(jù)量急劇增長，對(duì)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)管理就提出了更高的要求 世紀(jì)年代末的幾件大事： 年公司研制、開發(fā)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)商品化軟件（的數(shù)據(jù)模型是層次結(jié)構(gòu)的）,11,,美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會(huì)下屬

4、的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組對(duì)數(shù)據(jù)庫方法進(jìn)行了系統(tǒng)的討論、研究，提出若干報(bào)告，最終形成報(bào)告報(bào)告確定并且建立了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的許多方向、方法和技術(shù) 年公司an Jose研究實(shí)驗(yàn)室的研究員..odd發(fā)表了著名的“大型共享的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型”的論文，為數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ),12,,,圖3應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系,,應(yīng)用程序,應(yīng)用程序,應(yīng)用程序n,,數(shù)據(jù)庫,,,,13,,高級(jí)數(shù)據(jù)庫階段 世紀(jì)年代開始數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的主要表現(xiàn)： 數(shù)據(jù)庫方法：方法和思想應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，出現(xiàn)了許多商品化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，大都是基于網(wǎng)狀模型和層次模型 商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行：使數(shù)據(jù)庫技術(shù)日益廣泛地應(yīng)用到各方面，深入到生產(chǎn)，生活的各個(gè)領(lǐng)域

5、 關(guān)系方法的理論研究和軟件系統(tǒng)的研制取得了很大成果,14,,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在集中式數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)是分布的 數(shù)據(jù)是邏輯相關(guān)的 結(jié)點(diǎn)具有自治性,15,,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)是將面向?qū)ο蟮哪Ｐ?、方法和機(jī)制，與先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)有機(jī)的結(jié)合而形成的新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 基本設(shè)計(jì)思想： 把面向?qū)ο笳Z言向數(shù)據(jù)庫方向擴(kuò)展，使應(yīng)用程序能夠存取并處理對(duì)象； 擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，使其具有面向?qū)ο蟮奶卣?，提供一種綜合的語義數(shù)據(jù)建模概念集，以便對(duì)復(fù)雜應(yīng)用中的實(shí)體和聯(lián)系建模,16,,多媒體數(shù)據(jù)庫系

6、統(tǒng) 多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物其主要特征是： 數(shù)據(jù)量大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 時(shí)序性 數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性 從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮，多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)具有如下基本特點(diǎn)： 能夠有效的表示多媒體數(shù)據(jù)，對(duì)不同媒體類型的數(shù)據(jù)，采用不同的表示方法,17,,能夠處理各種媒體的數(shù)據(jù)，正確識(shí)別和表現(xiàn)各種媒體數(shù)據(jù)的特征，各種媒體間的時(shí)間和空間的聯(lián)系 能夠像對(duì)其他格式化數(shù)據(jù)一樣對(duì)多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行操作 具有開放功能，提供多媒體數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序接口,18,,數(shù)據(jù)倉庫 數(shù)據(jù)倉庫能夠提供對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)的方便訪問和具有強(qiáng)大分析能力的工具，從企業(yè)數(shù)據(jù)中獲得有價(jià)值的信息，發(fā)掘企業(yè)的競爭優(yōu)勢，提高企業(yè)的運(yùn)營效率和指導(dǎo)企業(yè)決

7、策 數(shù)據(jù)倉庫作為決策支持系統(tǒng)的有效解決方案，有個(gè)方面：數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，聯(lián)機(jī)分析處理技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),19,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的有組織的可共享的數(shù)據(jù)集合有下面幾個(gè)特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不在像文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)那樣從屬于特定的應(yīng)用，而是面向全局的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)區(qū)別文件系統(tǒng)的根本特征,20,1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu),1.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System）通常由數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、用戶四部分組成。,,,,,用戶,軟件,硬件,數(shù)據(jù)庫,,21,,共享 數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)可

8、供多個(gè)用戶、多個(gè)語言和多個(gè)應(yīng)用程序共享，這是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本特征數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)冗余和不一致性，提高了數(shù)據(jù)的利用率和工作效率 數(shù)據(jù)獨(dú)立性 物理獨(dú)立性：用戶的應(yīng)用程序和存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的 邏輯獨(dú)立性：用戶的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的 這樣減少了應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫維護(hù)的工作量,22,,硬件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件，包括中央處理器、內(nèi)存、外存、輸入輸出設(shè)備等在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中特別要關(guān)注內(nèi)存、外存、存取設(shè)備、可支持的結(jié)點(diǎn)數(shù)和性能穩(wěn)定性指標(biāo)，現(xiàn)在還要考慮支持聯(lián)網(wǎng)能力和必要的后備存儲(chǔ)器等因素此外，還要求系統(tǒng)有較高的通道能力，以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度,23,,軟件 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件主要包括

9、操作系統(tǒng)（）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（）、各種宿主語言和應(yīng)用開發(fā)支撐軟件 是在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的在操作系統(tǒng)的支持下工作，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件 為了開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，需要各種宿主語言，這些語言大部分屬于第三代語言（）范疇有些是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，應(yīng)用開發(fā)支撐軟件是為了應(yīng)用開發(fā)人員提高效率的多功能的交互式程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)，一般屬于第四代語言（）范疇.,24,,用戶 用戶主要有普通用戶、應(yīng)用程序員和數(shù)據(jù)庫管理員 普通用戶是指應(yīng)用程序的最終用戶，也稱終端用戶他們通過應(yīng)用程序的擁護(hù)接口使用數(shù)據(jù)庫，一般都是非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的使用 應(yīng)用程序員負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和調(diào)試數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫管理員（）,25

10、,,全面負(fù)責(zé)管理、控制和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)庫能被任何有使用權(quán)限的人有效使用主要有以下職責(zé)： 參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程，決定整個(gè)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和信息內(nèi)容 幫助終端用戶使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 定義數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性，負(fù)責(zé)分配用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫的使用權(quán)和口令管理等，制訂數(shù)據(jù)庫訪問策略 監(jiān)督控制數(shù)據(jù)庫的使用和運(yùn)行，改進(jìn)和重新構(gòu)造數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),26,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),,內(nèi)模式,,,外模式,外模式,外模式,用戶視圖,,用戶,模式,,外模式模式映像,,模式內(nèi)模式映像,27,,模式 模式是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)的描述，是所用概念的定義 外模式 外模式是指用戶所看到和使用的數(shù)據(jù)庫 內(nèi)模式 內(nèi)模式是對(duì)內(nèi)層數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存

11、儲(chǔ)方式的描述 兩級(jí)映像 外模式模式映像 模式內(nèi)模式映像,28,,兩級(jí)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立，不受影響 物理獨(dú)立性：如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要修改，即數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)有所變化，那么只要對(duì)模式內(nèi)模式映像做相應(yīng)的修改，從而使概念模式盡可能地保持不變 邏輯獨(dú)立性：如果數(shù)據(jù)庫的概念模式要進(jìn)行修改，那么只要對(duì)外模式模式映像做相應(yīng)的修改，從而使外模式盡可能地保持不變,29,,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的一組大型軟件系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)的核心組成部分 ..的主要功能 數(shù)據(jù)庫定義功能 提供數(shù)據(jù)定義語言來定義數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式和兩級(jí)映像，定義數(shù)據(jù)完整性和保密

12、限制等約束,30,DB,DBMS,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DBA,DBAP 1,DBAP 2,DBAP n,,Computer System,數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),31,,數(shù)據(jù)庫的操縱功能 提供數(shù)據(jù)操縱語言來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作，分為兩種： 嵌入到宿主語言中，如嵌入在、Java 、Delphi、PowerBuilder等高級(jí)語言中，稱為宿主型 可以獨(dú)立交互使用的，稱為自主型或自含型，常用的有Transact-SQL，SQL Plus等,32,,數(shù)據(jù)庫保護(hù)功能 對(duì)數(shù)據(jù)庫的保護(hù)主要包括四個(gè)方面： 數(shù)據(jù)安全性控制： 數(shù)據(jù)安全性控制的作用是防止未被授權(quán)的用戶破壞或存取數(shù)據(jù)

13、庫中的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)完整性控制 完整性控制的目的是保證進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語義的正確性和有效性，防止操作對(duì)數(shù)據(jù)的修改會(huì)違反其語義,33,,并發(fā)控制 一般允許多個(gè)用戶并發(fā)地訪問數(shù)據(jù)庫，即數(shù)據(jù)共享但是多個(gè)用戶同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問可能會(huì)破壞數(shù)據(jù)的正確性，因此中必須有并發(fā)控制的機(jī)制，解決多用戶下的并發(fā)沖突 恢復(fù)功能 數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)各種故障，必須把處于故障中的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到以前的某個(gè)正確狀態(tài)，保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的一致性,34,,數(shù)據(jù)庫維護(hù)功能 提供一系列的實(shí)用程序來完成包括數(shù)據(jù)庫的初始數(shù)據(jù)的裝入、轉(zhuǎn)化功能，數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)、恢復(fù)功能，數(shù)據(jù)庫的重新組織功能和性能監(jiān)視、分析功能等 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典是對(duì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的描

14、述，不僅存放著對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)庫三級(jí)模式的定義，而且還存放數(shù)據(jù)庫運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一部分，但用戶通常不能直接訪問它，只有才能對(duì)它進(jìn)行訪問,35,,的組成 DBMS是許多程序所組成的一個(gè)大型軟件系統(tǒng)，每個(gè)程序都有自己的功能，共同完成的一個(gè)或多個(gè)工作一個(gè)完整的通常由以下幾部分組成： 語言編譯處理程序 語言編譯程序包括以下兩個(gè)程序： 數(shù)據(jù)定義語言（）編譯程序 把用編寫的各級(jí)源模式編譯成各級(jí)目標(biāo)模式這些目標(biāo)模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)信息的描述，他們被保存在數(shù)據(jù)字典中，供數(shù)據(jù)操縱控制時(shí)使用,36,,數(shù)據(jù)操縱語言（）編譯程序 它將應(yīng)用程序中的語句轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的檢索、插入、修改等基本

15、操作 系統(tǒng)運(yùn)行控制程序 系統(tǒng)運(yùn)行控制程序主要包括以下幾個(gè)部分 系統(tǒng)總控制程序 系統(tǒng)總控制程序是運(yùn)行程序的核心 安全性控制程序 防止未被授權(quán)的用戶存取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),37,,完整性控制程序 檢查完整性約束條件，確保進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性 并發(fā)控制程序 協(xié)調(diào)多個(gè)用戶、多個(gè)任務(wù)環(huán)境下各應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫的并發(fā)操作，保證數(shù)據(jù)的一致性 數(shù)據(jù)存取和更新程序 實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)檢索、插入、修改和刪除等操作 通信控制程序 實(shí)現(xiàn)用戶程序與間的通信,38,,系統(tǒng)建立、維護(hù)程序 系統(tǒng)建立和維護(hù)程序主要包括以下幾部分 裝配程序 完成初始數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)裝入 重組程序 當(dāng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)性能降低時(shí)，需要重新組織數(shù)據(jù)庫

16、，重新裝入數(shù)據(jù) 系統(tǒng)恢復(fù)程序 當(dāng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)受到破壞時(shí)，將數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)恢復(fù)到以前某個(gè)正確的狀態(tài),39,,數(shù)據(jù)字典 用來描述數(shù)據(jù)庫中有關(guān)信息的數(shù)據(jù)目錄，起著系統(tǒng)狀態(tài)的目錄表的作用，幫助用戶、數(shù)據(jù)庫管理員和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)本身使用和管理數(shù)據(jù)庫,40,,的數(shù)據(jù)存取過程,,系統(tǒng)緩沖區(qū),,子模式,模式,內(nèi)模式,,,,,,,,,,,數(shù)據(jù)庫,發(fā)出存取請求,檢查權(quán)限，決定是否接收,根據(jù)子模式模式確定存取邏輯記錄,根據(jù)內(nèi)模式讀取物理記錄,向發(fā)出讀取記錄命令,執(zhí)行命令，讀取數(shù)據(jù)，送入緩沖區(qū),比較模式和子模式確定數(shù)據(jù)并送入工作區(qū),向應(yīng)用程序報(bào)告操作狀態(tài)信息,,41,,數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描

17、寫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的靜態(tài)特性 數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作用于描寫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 數(shù)據(jù)的約束條件：數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合,42,,數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 三個(gè)世界的劃分 現(xiàn)實(shí)世界：存在于人們頭腦外的客觀世界 信息世界：現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映 機(jī)器世界：又稱數(shù)據(jù)世界，是數(shù)據(jù)庫的處理對(duì)象,43,,信息世界的數(shù)據(jù)描述 實(shí)體客觀存在互相區(qū)別的事物 屬性實(shí)體具有某一特性 碼能唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性 實(shí)體集同一類型的實(shí)體集合 域?qū)傩缘娜≈捣秶?實(shí)體型用實(shí)體名和屬性名集合來描述 同類實(shí)體,44,,機(jī)器世界的描述 字段標(biāo)志實(shí)體屬性的符號(hào)集 記錄字段的有序集合 文件同一類記錄的匯集 鍵標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的字段或集,

18、45,,數(shù)據(jù)模型的分類 實(shí)體聯(lián)系模型（模型） 模型的三要素：實(shí)體、屬性、實(shí)體間的聯(lián)系 實(shí)體間的聯(lián)系有兩種： 同一種實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系 不同實(shí)體集的實(shí)體間聯(lián)系 實(shí)體間的聯(lián)系按聯(lián)系方式可分為：一對(duì)一聯(lián)系（：）、一對(duì)多聯(lián)系（：N）、 多對(duì)多聯(lián)系（：）,46,,一對(duì)一聯(lián)系： 如果實(shí)體集和中的每一個(gè)實(shí)體至多和另一個(gè)實(shí)體集中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么實(shí)體集和的聯(lián)系稱為一對(duì)一聯(lián)系 一對(duì)多聯(lián)系： 若實(shí)體集中每個(gè)實(shí)體和實(shí)體集中多個(gè)任意實(shí)體（N）有聯(lián)系，而實(shí)體集中的每個(gè)實(shí)體集最多與實(shí)體集中一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么稱從到是一對(duì)多聯(lián)系（：）,47,,多對(duì)多聯(lián)系： 如果實(shí)體集和中允許每個(gè)實(shí)體都和另一個(gè)實(shí)體集中多個(gè)任意實(shí)體有聯(lián)

19、系，那么稱和為多對(duì)多聯(lián)系,48,,層次模型 層次模型是用樹型結(jié)果表示實(shí)體及其之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 層次模型的定義有兩層含義： 有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn) 其他結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)父結(jié)點(diǎn),49,,網(wǎng)狀模型 網(wǎng)狀模型是用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀模型的定義 可以有一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn) 至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有一個(gè)以上父結(jié)點(diǎn),50,,關(guān)系模型 關(guān)系模型是用二維表結(jié)構(gòu)來表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型 關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)： 關(guān)系模型概念單一無論實(shí)體還是實(shí)體間的聯(lián)系都用關(guān)系表示 關(guān)系模型是數(shù)學(xué)化的模型它建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上，如集合論、數(shù)理邏輯、關(guān)系方法、規(guī)范化理論等 關(guān)系模型的存取路

20、徑對(duì)用戶是透明的從而使關(guān)系模型有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性，大大減輕了用戶的編程工作,51,,關(guān)系模型的缺點(diǎn)： 由于存取路徑對(duì)用戶是透明的，使關(guān)系模型的查詢效率往往不如非關(guān)系模型 關(guān)系模型在處理如和多媒體數(shù)據(jù)時(shí)有局限性，必須和其他的新技術(shù)相結(jié)合 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 多媒體數(shù)據(jù)模型能夠更好的描述復(fù)雜對(duì)象，更好地維護(hù)復(fù)雜的對(duì)象語義信息,52,,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 層次與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其代表是： 年公司研制的層次模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 美國數(shù)據(jù)庫語言協(xié)會(huì)下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組，所提議的方法它是數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀模型的典型代表 特點(diǎn)： 支持三級(jí)模式的體系結(jié)構(gòu)； 用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系

21、； 獨(dú)立的數(shù)據(jù)定義語言； 導(dǎo)航的數(shù)據(jù)操縱語言；,53,,第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 奠定了關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)，給出了被人們普遍接受的關(guān)系模型的規(guī)范說明 提出了關(guān)系數(shù)據(jù)語言，如關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算、語言、等易學(xué)易懂的優(yōu)點(diǎn) 提出了大量的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原型，攻克了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的查詢優(yōu)化、并發(fā)控制、故障恢復(fù)等一系列關(guān)鍵技術(shù),54,,第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 其中一個(gè)重要的發(fā)展方向：面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的異同點(diǎn)： 相同之處在于： 兩者皆支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的持久性、二次存儲(chǔ)管理、并發(fā)控制、恢復(fù)和查詢功能 不同之處在于： 面向?qū)ο蟮姆独且苑诸悶榛A(chǔ)，類用于定義存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)對(duì)象結(jié)

22、構(gòu)及行為 關(guān)系范例是以組元或記錄為基礎(chǔ)的，他被唯一地用來定義存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),55,,面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ）能有效地表達(dá)客觀世界和有效地查詢信息 ）可維護(hù)性好 ）能很好地解決阻抗失諧問題 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的缺點(diǎn) ）技術(shù)還不成熟 ）面向?qū)ο蠹夹g(shù)需要一定的訓(xùn)練時(shí)間 ）理論還需要完善,56,小結(jié),本章概述了信息、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基本概念和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)發(fā)展的歷史現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理、文件管理、數(shù)據(jù)庫、高級(jí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)四個(gè)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，同時(shí)克服了文件系統(tǒng)的三個(gè)缺陷：數(shù)據(jù)的冗余度過大、數(shù)據(jù)不一致和文件間缺乏有機(jī)聯(lián)系,

23、57,小結(jié),一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、和用戶等幾部分 數(shù)據(jù)庫是指長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)存在和運(yùn)行的硬件基礎(chǔ)在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和操作系統(tǒng)是核心軟件數(shù)據(jù)庫的用戶就是使用數(shù)據(jù)庫的人員，包括、普通用戶和應(yīng)用程序員 數(shù)據(jù)庫采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，兩級(jí)映像保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性,58,小結(jié),數(shù)據(jù)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象的工具，用于描述現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)語義和數(shù)據(jù)約束等方面的內(nèi)容數(shù)據(jù)模型分為概念模型和實(shí)施模型兩大類前者的代表是模型；后者的代表是層次、網(wǎng)狀、關(guān)系和面向?qū)ο竽Ｐ完P(guān)系模型是當(dāng)今的主流模型，面向?qū)ο竽Ｐ褪谴砦磥戆l(fā)展方向 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展與數(shù)據(jù)模型緊密結(jié)合按照數(shù)據(jù)模型劃分，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展也可以劃分為第一、二代的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和以面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)為代表的第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),