数据库系统课件

第1章:绪论数据库系统的目的对数据的观察角度数据模型

数据定义语言DDL数据操纵语言DML事务管理

存储管理数据库管理员DBA数据库用户系统总体结构数据库管理系统(DBMS)一个相互关联的数据的集合一个存取数据的程序的集合特定企业的信息DBMS提供对数据进行方便和高效的使用的环境.数据库应用:银行:各种交易航空公司:订座,时刻表大学:注册,分数销售:客户,产品,购买制造业:生产,库存,订货,供应链人力资源:雇员记录,工资,扣税数据库涉及我们生活的所有方面数据库系统的目的早期的数据库应用建立在文件系统之上使用文件系统存储数据的缺点:数据冗余与不一致性多种文件格式,信息在不同文件中重复存取数据困难

对每个新任务必须写新程序数据隔离—多种文件及格式完整性问题完整性约束(e.g.accountbalance>0)嵌在程序代码中难以加入新约束或改变已有约束抽象层次物理层:描述记录(e.g.,customer)如何存储.逻辑层:描述存储在数据库中的数据及数据之间的联系.

typecustomer=record

name:string;

street:string;

city:integer;

end;视图层:应用程序隐蔽了数据类型的细节.视图还能为安全目的隐蔽信息(e.g.,salary).对数据的观察层次数据库系统的体系结构

实例与模式类似程序设计语言中的类型与变量模式–数据库的逻辑结构

例如,数据库包含客户与账户信息，以及它们之间的联系类似于程序变量的类型信息物理模式:物理层数据库设计逻辑模式:逻辑层数据库设计实例–数据库在特定时刻的实际内容类似于变量的值物理数据独立性–修改物理模式而不需改变逻辑模式的能力应用依赖于逻辑模式一般地,不同层次与部分之间的界面应该良定义，使得一部分的改变不会严重影响其他部分.实体-联系模型实体-联系模型建立的模式例实体-联系模型(续)现实世界的E-R模型实体(对象)E.g.客户,账户,银行分行实体之间的联系E.g.账户A-101为客户Johnson所拥有联系集

depositor

将客户与账户相关联广泛用于数据库设计用E-R模型做的数据库设计再转换成用关系模型做的设计，后者用于存储和处理关系模型关系模型中的表式数据例customer-nameCustomer-idcustomer-streetcustomer-cityaccount-numberJohnsonSmithJohnsonJonesSmith192-83-7465019-28-3746192-83-7465321-12-3123019-28-3746AlmaNorthAlmaMainNorthPaloAltoRyePaloAltoHarrisonRyeA-101A-215A-201A-217A-201属性数据定义语言(DDL)定义数据库模式E.g.

createtable

account(

account-number

char(10),

balance

integer)DDL编译器生成数据字典中的信息数据字典包含元数据(i.e.,关于数据的数据)

数据库模式

数据存储与定义语言

可用于说明数据库系统使用的存储结构和存取方法的语言通常是数据定义语言的扩展数据操纵语言(DML)用于存取和操作按特定数据模型组织起来的数据的语言DML也称为查询语言两种类型的语言

过程式的–用户指明需要什么数据以及如何得到那些数据非过程式的–用户指明需要什么数据但不说明如何得到那些数据SQL是最广泛使用的查询语言SQLSQL:广泛使用的非过程式语言E.g.求客户号为192-83-7465的客户的姓名

select

customer.customer-name

from

customer

where

customer.customer-id=‘192-83-7465’E.g.求客户号为192-83-7465的客户所拥有的所有账户的余额

select

account.balance

from

depositor,account

where

depositor.customer-id=‘192-83-7465’and

depositor.account-number=account.account-number应用程序存取数据库一般是通过嵌入式SQL应用编程界面(e.g.ODBC/JDBC)数据库管理员协调数据库系统中的所有活动数据库管理员完全了解企业的信息资源和需求数据库管理员的职责包括:模式定义存储结构与存取方法定义模式与物理组织修改给用户授予存取数据库的权限声明完整性约束负责与用户的联络监控性能对需求的改变进行反应事务管理

事务是一个操作集合，完成数据库应用中的单个逻辑功能事务管理部件确保数据库在即使发生了系统故障(e.g.,电源故障和操作系统崩溃)或事务故障的情况下仍处于一致(正确)状态.并发控制管理器控制并发事务之间的交互,以确保数据库的一致性.存储管理存储管理器提供存储在数据库中的底层数据与应用程序和提交给系统的查询之间