大学计算机-计算思维视角 课件 5.2 数据库系统与体系结构

数据库系统与体系结构数据库与大数据章名：节名：数据库系统常见的数据库管理系统数据库体系结构1234数据库系统(DataBaseSystem，简称DBS)

是指在计算机系统中引入数据库后构成的计算机应用系统。数据库系统数据库系统包括：数据库(DataBase，DB)数据库管理系统

(DataBaseManagementSystem，DBMS)数据库管理员

(DataBaseAdministrator，DBA)软件（主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序）数据库系统数据库系统数据库管理系统(DBMS)简单说就是管理数据库的系统软件。具有如下功能：数据库定义功能(如：定义基本表、视图、索引等)数据库操纵功能(如：数据库的增、删、改、查询等)数据运行管理功能(如：安全性、完整性、并发控制等)

数据组织和存储功能(如：数据存储、实现数据联系等)数据库系统数据库由DBMS统一管理，数据的插入、修改和检索均需要通过数据库管理系统进行。DBA负责创建、监控和维护整个数据库，使数据能被任何有权使用的人有效使用。应用开发工具指宿主语言，如C语言、Java、Python等。用户用户用户应用系统应用开发工具OSDBMSDBADB数据库系统(DBS)包含数据库(DB)数据库管理系统(DBMS)数据库数据库管理系统数据库系统数据库系统系统软件数据常见数据库系统Oracle数据库：甲骨文，目前功能最强大的数据库管理系统，能在所有主流平台上运行（包括Windows），适用于大型数据库应用系统。常见数据库系统SQLServer数据库：Microsoft公司研制的网络型数据库管理系统，只能在Windows平台上运行，适用于中、大型数据库应用系统。常见数据库系统Sybase数据库：美国Sybase公司研制的一种关系型数据库系统，是一种典型的UNIX或WindowsNT平台上客户机/服务器环境下的大型数据库系统。

常见数据库系统MySQL数据库：是一种开放源代码的关系型数据库管理系统，MySQL数据库可以称得上是目前运行速度最快的SQL语言数据库，是一种完全免费的小型数据库产品。常见数据库系统Access数据库：Microsoft公司研制的随Office套件一起发行的优秀的桌面型数据库管理系统。网络功能相对简单，使用方便，可以满足日常的办公需要，可以用于中、小型数据库应用系统。外模式（子模式/用户模式）表示用户级数据库，体现了对数据库的用户观。模式（概念模式/逻辑模式）表示了概念级数据库，反映了数据库的整体观。内模式（存储模式）表示了物理级数据库，反映了数据库的存储观。数据库体系结构数据库体系结构模式：是数据库的总框架，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述。一个数据库只有一个概念模式。由DBMS提供的数据模式定义语言

DDL描述和定义。数据库体系结构内模式：是数据库中全体数据的底层描述，描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构。如：记录是顺序存储还是

按B树结构存储；数据是否加密等等。一个数据库只有一个内模式。由内模式描述语言DSDL描述和定义。数据库体系结构外模式：通常是模式的一个子集；外模式面向

用户，故称为“用户”视图。一个数据库可以有多个外模式，在一

个外模式中可以编写多个应用程序。外模式由外模式描述语言SDDL进行

具体描述。三级模式/二级映像三级模式中，只有内模式才是真正存储数据的，而模式和外模式仅是一种表示数据的逻辑方法，但却可以放心大胆地使用它们，这是靠DBMS的映像功能实现的。这三种模式之间存在两种映像：模式/内模式映像，用于将概念数据库与物

理数据库联系起来。

外模式/模式映像，用于将用户数据库与概

念数据库联系起来。数据库体系结构数据库体系结构模式/内模式映像当数据库的存储结构改变时，DBA对模式-内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性。——数据的物理独立性外模式/模式映像当模式改变时(如增加新的关系、新的属性，改变属性的数据类型等)，DBA对各个外模式-模式映像做相应的改变，可以使外模式保持不变，应用程序是依据数据的外模式编写的，从而使应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性。——数据的逻辑独立性