关系数据库的发展

1、精选ppt面向对象数据库管理面向对象数据库管理第一章第一章 绪论绪论数据库技术的发展数据库技术的发展第一节：数据库的发展阶段的讨论：第一节：数据库的发展阶段的讨论：第一代数据库；第一代数据库；第二代数据库第二代数据库关系数据库的发展；关系数据库的发展；第三代数据库技术的研究和发展。第三代数据库技术的研究和发展。精选ppt第一代数据库（第一代数据库（60年代年代70年代初）年代初） 支持三级模式的体系结构；支持三级模式的体系结构； 用存取路径表达数据间的联系；用存取路径表达数据间的联系； 有独立的数据定义语言；有独立的数据定义语言； 导航式的数据操作语言。导航式的数据操作语言。层次数据库，网状数

2、据库层次数据库，网状数据库精选ppt第二代数据库第二代数据库关系数据库关系数据库 以关系代数为基础；以关系代数为基础； 关系模型概念单一；关系模型概念单一； 数据独立性强；数据独立性强； 描述性的数据库操作语言。描述性的数据库操作语言。精选ppt关系数据库的发展 关系模型的支持力度 完整性控制进入核心层 安全控制的加强 操作粒度更细化 运行环境 分布式处理 系统开放性 联机事务处理OLTP精选ppt新一代数据库的研究和发展新一代数据库的研究和发展 新的应用领域：新的应用领域： CAD/CAM，CIM, OIS ； CASE，GIS； 知识库系统；知识库系统； 实时系统；实时系统； 遥感信息处理

3、系统；遥感信息处理系统； 医学影像信息处理系统医学影像信息处理系统 等等。等等。精选ppt举例举例 CAD/CAM对对DB的需求的需求 图形对象内部结构复杂，异形结构数据；图形对象内部结构复杂，异形结构数据； 由子对象聚合而成的复杂对象；由子对象聚合而成的复杂对象； 构件间复杂多样的语义；构件间复杂多样的语义； 对象的多个刻面描述；对象的多个刻面描述； 版本化的历史数据管理；版本化的历史数据管理； 原始部件的重用性。原始部件的重用性。精选ppt新领域的应用需求新领域的应用需求 复杂的数据类型定义：复杂的数据类型定义： 抽象数据类型，抽象数据类型， 无结构超长数据类型，无结构超长数据类型， 时间

4、，版本数据类型，时间，版本数据类型， 图像，图形数据类型，图像，图形数据类型，特点：结构复杂，难于用关系模型描述。特点：结构复杂，难于用关系模型描述。精选ppt新领域的应用需求（新领域的应用需求（cont.） 复杂对象的存取结构；复杂对象的存取结构； 对象间复杂多样的语义联系及关联查询；对象间复杂多样的语义联系及关联查询； 长事务和嵌套事务的处理；长事务和嵌套事务的处理； 对象模型的演进和版本控制；对象模型的演进和版本控制； 程序设计语言与数据库语言的无缝集成。程序设计语言与数据库语言的无缝集成。精选ppt传统数据库系统的局限性传统数据库系统的局限性 面向机器的语法数据模型：面向机器的语法数据

5、模型： 强调高度结构化：强调高度结构化： 数据抽象简单；数据抽象简单； 语义表示能力差。语义表示能力差。 不直接支持聚合抽象（不直接支持聚合抽象（aggregation）; 不直接支持泛化（不直接支持泛化（generalization）；）； 不直接支持特化（不直接支持特化（specialization）。）。精选ppt传统数据库系统的局限性（传统数据库系统的局限性（cont.） 直接使用的缺点：直接使用的缺点： 数据库结构与外部结构不一致；数据库结构与外部结构不一致； 由联接构造的视图不可更新；由联接构造的视图不可更新； 关系系统是基于值的。关系系统是基于值的。 数据类型简单，固定：数据类型

6、简单，固定：简单类型：整形，实型，字串，等等；简单类型：整形，实型，字串，等等；固定的类型集合，不支持固定的类型集合，不支持ADT和嵌套。和嵌套。精选ppt传统数据库系统的局限性（传统数据库系统的局限性（cont.） 结构与行为完全分离：结构与行为完全分离： 不支持抽象行为描述。不支持抽象行为描述。 阻抗失配：阻抗失配： SQL与通用编程语言的失配：与通用编程语言的失配： 编程模式失配编程模式失配 类型系统不匹配类型系统不匹配 被动响应被动响应精选ppt传统数据库系统的局限性（传统数据库系统的局限性（cont.） 事务处理能力差：事务处理能力差： 不支持嵌套事务不支持嵌套事务 对长事务响应慢且

7、故障恢复困难对长事务响应慢且故障恢复困难精选ppt第三代数据库第三代数据库 基本特征：基本特征： 支持数据管理，对象管理，知识管理支持数据管理，对象管理，知识管理 保持或继承第二点保持或继承第二点DBMS的技术的技术 支持系统开放：支持系统开放： DB标准语言标准语言 DB标准网络协议标准网络协议 良好的可移植性，可连结性，可扩展性和可互操良好的可移植性，可连结性，可扩展性和可互操作性作性精选ppt新一代数据库技术的特点新一代数据库技术的特点 面向对象的方法和技术在面向对象的方法和技术在DB中的应用中的应用 数据库技术与多学科技术的有机结合：数据库技术与多学科技术的有机结合： 分布式，并行，演

8、绎，知识库和多媒体分布式，并行，演绎，知识库和多媒体 面向专门应用领域的数据库技术：面向专门应用领域的数据库技术： 工程数据库，统计工程数据库，统计DB，地理，地理DB，空间，空间DB，时态时态DB，动态，动态DB。精选ppt第二节第二节 数据模型的发展数据模型的发展 数据模型为数据特征的抽象：数据模型为数据特征的抽象： 真实描述现实世界真实描述现实世界 易为人所理解易为人所理解 便于在计算机上实现便于在计算机上实现 抽象方法：用三层模型逐步抽象抽象方法：用三层模型逐步抽象精选ppt精选ppt三层模型表示三层模型表示 物理层物理层 对用户透明对用户透明 数据的表示（存储格式）数据的表示（存储格

9、式） 数据的索引数据的索引 高效的操作实现高效的操作实现 一致性维护及故障处理一致性维护及故障处理精选ppt三层模型表示三层模型表示 （cont.） 逻辑层逻辑层 数据模型数据模型 用户通过用户通过DBMS看到的现实世界看到的现实世界 传统的传统的DBMS模型：层次，网络，关系模型模型：层次，网络，关系模型 新型的新型的DBMS模型：模型：OO模型，对象模型，对象关关系模型系模型精选ppt三层模型表示三层模型表示 （cont.） 概念层概念层 直接面对用户直接面对用户 语义表达能力强语义表达能力强 易于被用户理解易于被用户理解 独立于任何独立于任何DBMS 易于向逻辑模型转换易于向逻辑模型转换

10、精选ppt概念模型及其描述工具概念模型及其描述工具 ER模型：实体模型：实体联系模型联系模型 用实体描述对象属性用实体描述对象属性 用联系描述对象间的语义关系用联系描述对象间的语义关系缺点：缺点： 语义表达能力不够强语义表达能力不够强 不能描述实体的行为不能描述实体的行为精选ppt概念模型及其描述工具（概念模型及其描述工具（cont.） 语义对象模型语义对象模型 （Semantic Object Model） 定义了定义了7种对象类型，增强了对象语义表达种对象类型，增强了对象语义表达能力能力 可以描述聚合抽象和继承抽象可以描述聚合抽象和继承抽象 描述对象间的联系和依赖关系描述对象间的联系和依赖

11、关系缺点：不能描述对象的行为缺点：不能描述对象的行为精选ppt概念模型及其描述工具（概念模型及其描述工具（cont.） 基于基于UML的面向对象的模型的面向对象的模型 （Unified Modeling Language） 静态对象模型静态对象模型 描述对象的属性，关联，聚合，继承，等等描述对象的属性，关联，聚合，继承，等等 动态对象模型动态对象模型 描述对象行为，相互作用，合作和变化，等等描述对象行为，相互作用，合作和变化，等等 支持概念模型与逻辑模型无缝联接支持概念模型与逻辑模型无缝联接精选ppt概念模型及其描述工具（概念模型及其描述工具（cont.） 基于基于XML的对象模型的对象模型

12、易学，易扩充易学，易扩充 易于快速开发软件易于快速开发软件 已有多个工具可以支持结构转换已有多个工具可以支持结构转换问题：问题： 不提供对象间的联接不提供对象间的联接 不支持属性内容的共享不支持属性内容的共享 不支持继承和运算等不支持继承和运算等OO特征特征精选ppt逻辑模型的发展逻辑模型的发展 关系模型的扩充关系模型的扩充 复杂数据模型复杂数据模型 结构扩充：嵌套关系模型结构扩充：嵌套关系模型 语义扩充：支持集成，可以定义函数域和运算语义扩充：支持集成，可以定义函数域和运算 局限性：局限性： 仍然用关键字标识元组仍然用关键字标识元组 不支持太多的关联语义不支持太多的关联语义 不区分类和实例不区分类和实例2NF精选ppt逻辑模型的发展逻辑模型的发展 （cont.） 面向对象模型面向对象模型 OO模型模型 对象标识对象标识 OID 对象封装对象封装 类和类的嵌套类和类的嵌套 类和类的继承类和类的继承 持久对象概念持久对象概念精选ppt逻辑模型的发展逻辑模型的发展 （cont.） 面向对象模型的问题：面向对象模型的问题： 索引与封装索引与封装 导航的计算与集合操作导航的计算与集合操作 数学基础不完美数学基础不完美 多重继承的多义性多重继承的多义性 共享对象与持久对象的引用副作用，等等共享对象与持久对象的引用副作用，等等精选ppt逻辑模型的发展逻辑模