第1章 数据库系统概述

数据库系统原理耿长欣计算机科学与技术学院联系方_changxin@36371101山东财经大学山东财经大学教材及参考书教材陈志泊.数据库原理及应用教程（第3版）.人民邮电出版社，2014.2参考书王珊,萨师煊.数据库系统概论（第四版）.高等教育出版社，2006.5王珊等.数据库系统概论学习指导与习题解答.高等教育出版社，2005.8上机软件SQLServer2005professional闪四清.SQLServer2005基础教程.清华大学出版社.2009.8考核平时成绩（20％）（考勤、随堂作业、上机实验）期中考试或综合实验（10%）期末考试（70％）山东财经大学需要解决的问题系统如何描述数据？ 系统如何组织数据？ 系统如何操作这些数据？ 应用程序如何访问这些数据？ 如何提高大量数据的访问效率？ 系统允许哪些人可以操作哪些数据？多人同时对同一数据访问，系统如何处理？ 系统出现故障，如何保障数据不丢失？概念结构、逻辑结构设计三级模式体系结构关系代数、SQL数据库开发技术数据库查询优化技术安全控制并发控制恢复机制内容安排第一章：数据库系统概述第二章：关系数据库第三章：关系数据库标准语言SQL第四章：关系数据库理论第五章：数据库安全保护第六章：数据库设计第七章：SQL高级应用山东财经大学要求利用数据库原理的知识和方法完成一个实际的项目，如设计一个网上书店、学生信息管理系统或图书管理系统等。山东财经大学第一章数据库系统概述

本章主要介绍数据库的基本知识，包括基本概念、体系结构、数据模型以及数据库系统的发展等。山东财经大学山东财经大学通讯录：图书馆：数据库数据的仓库，即数据存放的地方小数据库可用手工管理大型数据库必须由计算机进行管理计算机三大主要应用领域？科学计算过程控制数据处理70%第一章数据库基础

1.1信息、数据、数据处理与数据管理1.2数据库技术的产生、发展1.3数据库系统的组成1.4数据库系统的内部体系结构1.5数据库系统的外部体系结构1.6数据库管理系统（DBMS）1.7数据模型1.8三个世界及其有关概念1.9四种数据模型1.10数据库系统的发展1.11数据库技术与其他相关技术的结合山东财经大学1.1信息、数据、数据处理与数据管理信息数据数据处理数据管理山东财经大学信息信息的特征信息能源材料客观世界的三大要素采集并加工、传递消息情报指令数据信号学号：S1姓名：赵亦性别：女年龄：17岁所在系别：计算机源于物质和能量可以感知可存储、加工、传递和再生山东财经大学信息是人脑对现实世界事物的存在方式、运动状态以及事物之间联系的抽象反映。数据S1赵亦女17岁计算机数字文字图形图象声音……数据是信息的具体表现形式数据的表现形式山东财经大学数据是用来记录信息的可识别的符号组合数据与信息的联系数据是信息的符号表示或载体信息是数据的内涵，是对数据的语义解释山东财经大学数据处理数据管理将数据转换成信息的过程包括数据的收集、管理、加工利用乃至信息输出演变推导等

数据的收集、分类、组织、编码、存储、维护、检索、传输等操作产出输出结果原料输入“数据处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据

信息=数据+数据处理山东财经大学1.2数据库技术的产生、发展山东财经大学人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段数据不保存，无专用软件管理数据，不共享，无独立性数据以文件形式长期保存，由文件系统管理数据，程序与数据间有一定独立性,文件的形式已经多样化,数据具有一定的共享性数据结构化，共享性高、冗余度低，独立性高，有统一的数据控制功能DBMS

数据的安全性控制、数据的完整性控制、并发控制、数据恢复山东财经大学一、人工管理时期40年代中--50年代中产生的背景应用需求 科学计算 硬件水平 无直接存取存储设备 软件水平 没有操作系统 处理方式 批处理 特点数据不保存应用程序管理数据数据不共享数据不具有独立性应用程序１数据集１应用程序２数据集２应用程序ｎ数据集n...…...…文件系统阶段山东财经大学文件系统……文件1文件2文件3应用程序1应用程序2应用程序n时期50年代末--60年代中产生的背景应用需求 科学计算、管理 硬件水平 磁盘、磁鼓 软件水平 有文件系统 处理方式 联机实时处理、批处理

特点数据可长期保存由文件系统管理数据数据的冗余和不一致数据间联系弱 数据库系统阶段山东财经大学时期60年代末以来产生的背景应用背景 大规模管理 硬件背景 大容量磁盘 软件背景 有数据库管理系统 处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理 应用程序与数据的对应关系…应用程序1应用程序2应用程序n数据库

数据库管理系统

DBMS山东财经大学1.3数据库系统的组成

数据库系统（DBS）数据库计算机硬件系统数据库用户计算机软件系统用户1用户2用户n…用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统OS数据库数据库管理员软件系统数据库数据库（DB）是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合用户集成性，共享性最终用户应用程序员数据库管理员对数据库进行存储、维护和检索非计算机专业人员使用数据库设计和编制应用程序负责设计、建立、管理和维护数据库以及协调用户对数据库要求的个人或工作团队山东财经大学软件（Software）系统硬件（Hardware）系统硬件系统指存储和运行数据库系统的硬件设备。数据库系统在整个计算机系统中的地位如图所示DBMSOS应用系统核心DBMS在操作系统支持下工作，应用程序在DBMS支持下才能使用数据库。编译系统OS硬件应用系统应用开发工具DBMS山东财经大学1.4数据库系统的内部体系结构三级模式二级映像山东财经大学1.4.1数据库系统的三级模式结构数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为三级学号姓名性别年龄系别

001101张立男20计算机型值模式实例外模式模式内模式山东财经大学山东财经大学

数据库系统的三级模式结构应用1应用2应用n外模式1…外模式m…外模式/模式映像模式模式/内模式映像内模式数据库用户级概念级物理级模式逻辑模式或概念模式，它是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述，是所有用户的公共数据视图。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是对现实世界的一个抽象山东财经大学模式（续）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DBMS提供模式定义语言（模式DDL）来描述模式。山东财经大学外模式子模式或用户模式，是用户的数据视图，只描述整个数据库的某个部分。外模式由模式导出。外模式可以屏蔽大量无关的信息，使用户与数据库系统的交互更简单。外模式也有利于数据保护。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的。DBMS提供子模式定义语言（子模式DDL）来描述子模式。山东财经大学外模式（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、对数据保密的要求对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等都可以不同外与应用的关系：一对多同一用户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用户模式。山东财经大学山东财经大学内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DBMS提供物理模式定义语言（物理模式DDL）来描述物理模式。1.4.2数据库系统的二级映像与数据独立性

数据库管理系统的三级模式体系结构是对数据的三个抽象层次，它把数据的具体物理组织方式留给物理模式，使用户不必关心数据在计算机中的具体存储实现。三级模式间的联系与转换是通过二级映像实现的二级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性与物理独立性。山东财经大学外模式/模式映像定义外模式与模式之间的对应关系每一个外模式都对应一个外模式／模式映象映象定义通常包含在各自外模式的描述中山东财经大学外模式／模式映像的用途保证数据的逻辑独立性当模式改变时，通过修改有关的外模式／模式映像，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。山东财经大学模式/内模式映像模式／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山东财经大学模式／内模式映像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），通过修改模式／内模式映像，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。山东财经大学1.4.3数据库系统的三级模式与二级映像的优点保证数据的独立性简化了用户接口数据库系统的三级模式与二级映像优点有利于数据的安全保密有利于数据共享山东财经大学1.5数据库系统的外部体系结构单用户结构主从式结构分布式结构客户/服务器结构浏览器/服务器结构山东财经大学1.单用户数据库系统整个数据库系统(应用程序、DBMS、数据)装在一台计算机上，为一个用户独占，不同机器之间不能共享数据。早期的最简单的数据库系统山东财经大学山东财经大学2.主从式结构的数据库系统一个主机带多个终端的多用户结构数据库系统，包括应用程序、DBMS、数据，都集中存放在主机上，所有处理任务都由主机来完成各个用户通过主机的终端并发地存取数据库，共享数据资源山东财经大学主从式结构的数据库系统主机终端山东财经大学主从式结构的数据库系统(续）优点易于管理、控制与维护。缺点当终端用户数目增加到一定程度后，主机的任务会过分繁重，成为瓶颈，从而使系统性能下降。系统的可靠性依赖主机,当主机出现故障时，整个系统都不能使用。山东财经大学3.分布式结构的数据库系统数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同结点上。网络中的每个结点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用山东财经大学分布式结构的数据库系统（续）优点适应了地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求。缺点数据的分布存放给数据的处理、管理与维护带来困难。当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受到网络传输的制约。山东财经大学4．客户／服务器结构的数据库系统把DBMS功能和应用分开网络中某个（些）结点上的计算机专门用于执行DBMS功能，称为数据库服务器，简称服务器其他结点上的计算机安装DBMS的外围应用开发工具，用户的应用系统，称为客户机山东财经大学客户／服务器数据库系统的种类集中的服务器结构一台数据库服务器，多台客户机分布的服务器结构在网络中有多台数据库服务器分布的服务器结构是客户／服务器与分布式数据库的结合山东财经大学客户／服务器结构的优点客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后，只将结果返回给用户，从而显著减少了数据传输量数据库更加开放客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行可以使用不同厂商的数据库应用开发工具山东财经大学客户／服务器结构的缺点“胖客户”问题：系统安装复杂，工作量大。应用维护困难，难于保密，造成安全性差。相同的应用程序要重复安装在每一台客户机上，从系统总体来看，大大浪费了系统资源。系统规模达到数百数千台客户机，它们的硬件配置、操作系统又常常不同，要为每一个客户机安装应用程序和相应的工具模块，其安装维护代价便不可接受了。5、浏览器/应用服务器/数据库服务器结构客户端：浏览器软件、用户界面浏览器的界面统一，广大用户容易掌握，大大减少了培训时间与费用。服务器端分为两部分：Web服务器、应用服务器数据库服务器等优点大大减少了系统开发和维护代价能够支持数万甚至更多的用户山东财经大学1.6数据库管理系统（DBMS）DBSDBMS核心数据定义查询更新各种控制山东财经大学1.6.1DBMS的主要功能数据定义功能数据操纵功能数据库运行管理功能数据库的建立和维护功能数据通信接口数据组织、存储和管理山东财经大学数据定义功能定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构

定义模式/内模式和外模式/模式二级映像

定义有关的约束条件山东财经大学数据操纵功能数据库的基本操作：检索、更新（包括插入、修改、删除）等。

DML有两类:自主型宿主型独立使用嵌入在如Fortran、Pascal、C等高级语言中山东财经大学数据库运行管理功能对数据库运行的管理是DBMS运行的核心部分。

DBMS对数据库的控制主要通过四个方面实现：数据的安全性控制数据的完整性控制多用户环境下的并发控制数据库的恢复山东财经大学数据库的建立和维护功能数据库的建立包括数据库的初始数据的装入与数据转换等。数据库的维护包括数据库的转储、恢复、重组织与重构造、系统性能监视与分析等。山东财经大学数据通信接口与其他软件系统进行通信实现用户程序与DBMS，DBMS与DBMS，DBMS与文件系统之间的通信通常要与操作系统协调完成山东财经大学数据组织、存储和管理负责对数据库中需要存储的数据（数据字典、用户数据、存取路径等）的组织、存储和管理工作，确定以何种文件结构和存取方式物理地组织这些数据，以提高存储空间利用率和对数据库进行增、删、改、查的效率。山东财经大学1.6.2DBMS的组成语言编译处理程序系统运行控制程序系统建立、维护程序数据字典数据定义语言DDL编译程序数据操纵语言DML编译程序系统总控程序安全性控制程序完整性控制程序并发控制程序数据存取和更新程序通信控制程序装配程序重组程序系统恢复程序描述数据库中有关信息的数据目录1.6.3DBMS的数据存取的过程用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS发出存取请求；DBMS接受请求并将该请求解释转换成机器代码指指令；DBMS依次检查外模式、外模式/模式映像、模式、模式/内模式映像及存储结构定义；DBMS对存储数据库执行必要的存取操作。从对数据库的存取操作中接受结果。对得到的结果进行必要的处理，如格式转换等。将处理的结果返回给用户。山东财经大学应用程序数据库DBMS数据请求处理结果低层指令结果DBMS的工作方式山东财经大学DBMS存取数据的过程示意图应用程序应用程序DBMS操作系统外模式模式内模式数据库山东财经大学1.7数据模型数据模型的概念及分类数据模型的组成要素山东财经大学1.7.1数据模型的概念及分类数据模型是数据库的框架数据模型是数据库系统的核心和基础数据模型是现实世界中的事物及其联系的一种模拟和抽象，用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。组织方式表达方式存取路径数据及其联系

山东财经大学数据处理的抽象和转换过程现实世界概念模型认识抽象DBMS支持的数据模型信息世界计算机世界现实世界山东财经大学数据模型的分类概念模型逻辑模型物理模型山东财经大学概念模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。概念模型用于信息世界的建模，着重于刻画客观世界中复杂事物的结构和相互间的内在联系。是现实世界到机器世界的一个中间层次，与具体的数据库管理系统和计算机物理实现无关。是数据库设计的有力工具，数据库设计人员和用户之间进行交流的语言山东财经大学逻辑模型按计算机的观点对数据建模，是对现实世界的第二级抽象。介于概念模型与物理模型之间，隐藏了一些数据存储的细节，但可以在计算机中直接实现。

数据库是按DBMS规定的数据模型组织和建立起来的。成熟的：层次、网状、关系、面向对象数据模型等。由概念模型到逻辑模型的转换可由人工实现，也可借助于辅助工具实现。山东财经大学物理模型是对数据最低层的抽象。描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方式，是面向计算机系统的。物理模型的具体实现是DBMS的任务。由逻辑模型向物理模型的转换是由DBMS自动完成的。山东财经大学1.7.2数据模型的组成要素数据结构数据操作数据的完整性约束山东财经大学数据结构描述了数据库的组成对象以及对象间的联系。两类对象与数据类型、内容、性质有关的对象与数据之间联系有关的对象数据结构是对系统静态特性的描述山东财经大学数据操作数据操作对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作及有关的操作规则数据操作的类型查询更新（插入、删除、修改）山东财经大学数据操作（续）数据模型对操作的定义操作的确切含义操作符号操作规则（如优先级）实现操作的语言数据操作是对系统动态特性的描述。山东财经大学数据的完整性约束一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。山东财经大学数据的完整性约束（续）数据模型对约束条件的定义反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。山东财经大学数据结构数据操作数据的完整性约束层次结构网状结构关系结构查询插入删除修改更新正确有效相容山东财经大学1.8三个世界及其有关概念现实世界信息世界计算机世界山东财经大学现实世界现实世界即客观存在的世界人们总是选用感兴趣的最能表征该事物的若干特征来描述该事物山东财经大学信息世界实体客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的事件属性实体所具有的某一特性称为属性型值属性名具体值山东财经大学实体型具有相同属性的实体必然具有共同的特征实体集同型实体的集合称为实体集码能惟一标识一个实体的属性或属性集域属性的取值范围称为该属性的域联系实体型内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系实体型之间的联系通常是指不同实体集之间的联系山东财经大学联系的类型一对一一对多多对多山东财经大学两个实体型间的联系实体型1联系名实体型2111:1联系实体型1联系名实体型2mnm:n联系实体型1联系名实体型21n1:n联系山东财经大学联系的表示方法示例班级班级-班长班长111:1联系课程选修学生mnm:n联系班级组成学生1n1:n联系山东财经大学多个实体型之间的联系实体型1联系名实体型21m多个实体型间的1:n联系实体型3n山东财经大学多个实体型之间的联系示例课程讲授教师1m参考书n山东财经大学同一实体型内部的联系实体型1联系名mn山东财经大学同一实体型内部联系示例职工领导1n山东财经大学计算机世界字段（Field）标记实体属性的命名单位称为字段。记录（Record）字段的有序集合称为记录。如，一个学生（990001，张立，20，男，计算机）为一个记录。文件（File）同一类记录的集合称为文件。所有学生的记录组成了一个学生文件。关键字（Key）能惟一标识文件中每个记录的字段或字段集，称为记录的关键字。山东财经大学三个世界各术语的对应关系现实世界

信息世界计算机世界事物总体 实体集文件事物个体 实体记录特征 属性字段事物间联系 实体模型数据模型山东财经大学1.8.4概念模型的E-R表示方法E-R图的基本成分：学生学号选修（a）实体（b）属性（c）联系1:11:nm:n

山东财经大学山东财经大学联系属性的表示方法课程选修学生mn成绩山东财经大学多个实体型之间的联系数量供应商供应零件pm项目n山东财经大学学生选修课程学号性别年龄课程号学分姓名系别成绩课程名mn设计一个图书馆数据库对每个借阅者保存记录：读者号，姓名，地址，性别，年龄，单位对每本书保存记录：书名，作者，出版社对每一本被借出的书保存：读者号、借出日期、应还日期、归还日期山东财经大学1.9四种数据模型层次模型网状模型关系模型面向对象模型山东财经大学

1、层次模型

层次数据模型的数据结构

层次数据模型的数据操纵

层次数据模型的与完整性约束层次数据模型的优缺点

典型的层次数据库系统山东财经大学层次数据模型的数据结构满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点层次模型中的几个术语：根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点山东财经大学

Ｒ1

根结点

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兄弟结点

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叶结点

Ｒ4

兄弟结点

Ｒ5

叶结点

叶结点层次数据模型的数据结构山东财经大学层次数据模型的数据结构(续）表示方法实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的一对多的联系山东财经大学层次数据模型的数据结构(续）特点结点的双亲是唯一的只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在山东财经大学层次数据模型的数据结构(续）多对多联系在层次模型中的表示用层次模型间接表示多对多联系方法将多对多联系分解成一对多联系分解方法冗余结点法虚拟结点法山东财经大学层次模型的数据操纵查询插入删除更新山东财经大学层次模型的完整性约束无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除更新操作时，应更新所有相应记录，以保证数据的一致性山东财经大学

层次模型的优缺点优点层次数据模型简单，对具有一对多的层次关系的部门描述自然、直观，容易理解性能优于关系模型，不低于网状模型层次数据模型提供了良好的完整性支持缺点多对多联系表示不自然对插入和删除操作的限制多查询子女结点必须通过双亲结点层次命令趋于程序化山东财经大学

典型的层次数据库系统IMS数据库管理系统第一个大型商用DBMS1968年推出IBM公司研制山东财经大学

2、网状模型

网状数据模型的数据结构

网状数据模型的数据操纵

网状数据模型的与完整性约束网状数据模型的优缺点

典型的网状数据库系统山东财经大学网状模型的数据结构满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。允许一个以上的结点无双亲；一个结点可以有多于一个的双亲。山东财经大学学生宿舍学生教研室系教师网状数据模型的数据结构山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）多对多联系在网状模型中的表示用网状模型间接表示多对多联系方法将多对多联系直接分解成一对多联系山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）表示方法（与层次数据模型相同）实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的一对多的父子联系。山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）特点只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）网状模型与层次模型的区别网状模型允许多个结点没有双亲结点网状模型允许结点有多个双亲结点网状模型允许两个结点之间有多种联系（复合联系）网状模型可以更直接地去描述现实世界层次模型实际上是网状模型的一个特例山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）

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山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）

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R2山东财经大学网状数据模型的数据结构(续）父母人子女树种植砍伐养育赡养山东财经大学

网状模型的数据操纵查询插入删除更新山东财经大学

网状数据模型的完整性约束网状数据库系统（如DBTG）对数据操纵加了一些限制，提供了一定的完整性约束码双亲结点与子女结点之间是一对多联系属籍类别加入移出山东财经大学

网状数据模型的完整性约束完整性约束条件允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值允许只删除双亲结点值山东财经大学

网状模型的优缺点优点能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲具有良好的性能，存取效率较高缺点结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握DDL、DML语言复杂，用户不容易使用山东财经大学

典型的网状数据库系统DBTG系统，亦称CODASYL系统由DBTG提出的一个系统方案奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术70年代推出实际系统CullinetSoftwareInc.公司的IDMSUnivac公司的DMS1100Honeywell公司的IDS/2HP公司的IMAGE山东财经大学关系数据模型的数据结构在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。山东财经大学3、关系模型最重要的一种数据模型。也是目前主要采用的数据模型。1970年由美国IBM公司SanJose研究室的研究员E.F.Codd提出。山东财经大学关系模型

关系数据模型的数据结构关系数据模型的数据操纵关系数据模型的与完整性约束关系模型的存储结构关系数据模型的优缺点典型的关系数据库系统山东财经大学关系模型的基本概念关系（Relation）一个关系对应通常说的一张表。元组（Tuple）表中的一行即为一个元组。属性（Attribute）表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。山东财经大学关系模型的基本概念候选码主码（Key）表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。主属性非主属性域（Domain）属性的取值范围。分量元组中的一个属性值。山东财经大学关系数据模型的数据结构(续）实体及实体间的联系的表示方法实体型：直接用关系（表）表示。属性：用属性名表示。一对一联系：隐含在实体对应的关系中。一对多联系：隐含在实体对应的关系中。多对多联系：直接用关系表示。山东财经大学关系模型的基本概念关系模式对关系的描述关系名（属性1，属性2，…，属性n）学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）山东财经大学关系数据模型的数据结构(续）例1学生、系、系与学生之间的一对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）系(系号，系名，办公地点)例2学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）山东财经大学山东财经大学关系二维表SNO学号SN姓名SEX性别AGE年龄DEPT系别S1赵亦女17计算机S2钱尔男18信息S3孙珊女20信息S4李思男21自动化S5周武男19计算机S6吴丽女20自动化元组属性域：属性的取值范围，（男，女）关系数据模型的数据结构(续）关系必须是规范化的，满足一定的规范条件最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。山东财经大学

关系模型的数据操纵查询、插入、删除、更新数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎么干”山东财经大学

关系数据模型的存储结构表以文件形式存储有的DBMS一个表对应一个操作系统文件有的DBMS自己设计文件结构山东财经大学

关系模型的完整性约束实体完整性引用完整性域完整性用户定义的完整性山东财经大学关系模型的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数据库管理系统的难度山东财经大学关系模型的优点建立在严格的数学概念的基础上概念单一。数据结构简单、清晰，用户易懂易用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，更好的安全保密性简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作山东财经大学

典型的关系数据库系统ORACLESYBASEINFORMIXDB/2COBASEPBASEEasyBaseDM/2OpenBaseSQLServer山东财经大学4、面向对象模型1968年Smalltalk最基本的概念：对象类山东财经大学对象和对象标识对象是现实世界中实体的模型化。对象标识独立于对象的内容和存储位置，是一种逻辑标识符，通常由系统产生，它在整个系统范围内是惟一的。两个对象即使内部状态值和方法都相同，如标识符不同，仍认为是两个相等而不同的对象。每个对象都包含一组属性和一组方法。一个学生一门课程一次考试记录对象属性方法……对象属性方法山东财经大学类（Class）和继承（Inheritance）具有同样属性和方法集的所有对象构成了一个对象类，一个对象是某一类的实例。类的属性域可以是基本数据类型（如整型、实型、字符型等），也可以是类。类的表示具有层次性和继承性。对象类型值山