数据库的学校课件 原理及应用1.ppt

2020 1 27 数据库原理及应用 1 数据库原理及应用 熊才权主讲 湖北工业大学计算机学院 2020 1 27 数据库原理及应用 2 1 2数据库系统基本概念 1 2 1数据库1 2 2数据库管理系统1 2 3数据库用户和管理员1 2 4数据库系统 2020 1 27 数据库原理及应用 3 1 2 1数据库数据库的定义数据库 Database 简称DB 是长期储存在计算机内 有组织的 可共享的数据集合 2020 1 27 数据库原理及应用 4 1 2 2数据库管理系统什么是DBMS 数据库管理系统 DatabaseManagementSystem 简称DBMS 是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件 2020 1 27 数据库原理及应用 5 数据库管理系统的基本特点 1 持久存储数据 2 数据定义功能 datadefinitionlanguage DDL 如定义或删除模式 索引 视图等 并能保证数据库完整性 3 数据操纵功能 datamanipulationlanguage DML 如查询 插入 删除和修改数据等 4 事务管理 5 数据库的运行管理保证数据的安全性 完整性和多用户对数据库使用的并发控制及发生故障后的系统恢复等 6 数据库维护功能 初始数据的输入 转换功能 数据库的转储 恢复功能 数据库的重组织功能和性能监视 分析功能等 2020 1 27 数据库原理及应用 6 1 2 3数据库用户和管理员1 数据库用户偶然用户初级用户 银行的职员 机票预定人员 旅馆总台服务员高级用户 直接使用数据库语言访问数据库 甚至能够基于数据库管理系统的API编制自己的应用程序 系统分析员 负责应用系统的需求分析和规范说明 与用户及DBA协商 确定系统的硬软件配置 参与数据库系统的概要设计 应用程序员 设计和编写应用系统的程序模块 进行调试和安装 2020 1 27 数据库原理及应用 7 1 2 3数据库用户和管理员2 数据库管理员模式定义数据存储结构和存取策略定义模式和存储结构的修改数据访问授权日常维护 2020 1 27 数据库原理及应用 8 1 2 4数据库系统1 什么是数据库系统数据库系统 DatabaseSystem 简称DBS 是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成 在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库 2020 1 27 数据库原理及应用 9 1 2 4数据库系统2 数据库系统的组成数据库数据库管理系统 及其开发工具 应用系统数据库管理员用户 2020 1 27 数据库原理及应用 10 1 2 4数据库系统2 数据库系统的组成 2020 1 27 数据库原理及应用 11 1 2 4数据库系统3 数据库系统在计算机系统中的位置图示 硬件要求软件要求人员要求 2020 1 27 数据库原理及应用 12 1 3数据库系统模式结构 型 和 值 的概念型 Type 对某一类数据的结构和属性的说明值 Value 是型的一个具体赋值例如 学生记录记录型 学号 姓名 性别 系别 年龄 籍贯 该记录型的一个记录值 900201 李明 男 计算机 22 江苏 2020 1 27 数据库原理及应用 13 模式 Schema 是型的描述反映的是数据的结构及其联系模式是相对稳定的模式的一个实例 Instance 模式的一个具体值反映数据库某一时刻的状态同一个模式可以有很多实例实例随数据库中的数据的更新而变动 2020 1 27 数据库原理及应用 14 1 3 1数据库系统的三级模式结构 2020 1 27 数据库原理及应用 15 1 3 1数据库系统的三级模式结构 一 模式模式 也称逻辑模式 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述所有用户的公共数据视图 综合了所有用户的需求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模式的定义包括 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 2020 1 27 数据库原理及应用 16 二 外模式外模式 也称子模式或用户模式 数据库用户 包括应用程序员和最终用户 使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述数据库用户的数据视图 是与某一应用有关的数据的逻辑表示外模式的地位 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 2020 1 27 数据库原理及应用 17 三 内模式 InternalSchema 内模式 也称存储模式 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 2020 1 27 数据库原理及应用 18 1 3 2三级模式与两级映象 三级模式是对数据的三个抽象级别二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换 数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映象 外模式 模式映象 模式 内模式映象 这两层映象保证了数据库系统的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性 2020 1 27 数据库原理及应用 19 三级模式与两级映象 2020 1 27 数据库原理及应用 20 1 外模式 模式映象 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 2020 1 27 数据库原理及应用 21 外模式 模式映象的用途 保证数据的逻辑独立性当模式改变时 数据库管理员修改有关的外模式 模式映象 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 2020 1 27 数据库原理及应用 22 2 模式 内模式映象 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 2020 1 27 数据库原理及应用 23 模式 内模式映象的用途 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 数据库管理员修改模式 内模式映象 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