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数据库系统原理与应用教程(第三版)ppt教学课件ch01.txt当你以为自己一无所有时，你至少还有时间，时间能抚平一切创伤，所以请不要流泪。能满足的期待，才值得期待；能实现的期望，才有价值。保持青春的秘诀，是有一颗不安分的心。不是生活决定何种品位，而是品位决定何种生活。 文库帮手网 免费帮下载 百度文库积分 资料 本文由yizhongchuanqi贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第1章 步入数据库系统世界 章 本章概述 本章的学习目标 主要内容 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第1页 本章概述 本章提供了一个有关数据库系统的整体轮廓。 本章提供了一个有关数据库系统的整体轮廓。 首先，通过介绍一些典型的数据库应用， 首先，通过介绍一些典型的数据库应用，使读者了解数据库技术的作 用。 为了加深读者对数据库技术的理解， 为了加深读者对数据库技术的理解，本章快速浏览了当前市场上的主 流数据库产品主要特点，讨论了数据库和数据库应用开发过程。 流数据库产品主要特点，讨论了数据库和数据库应用开发过程。 然后，回顾了数据库及其系统的发展简史。 然后，回顾了数据库及其系统的发展简史。通过回顾数据库系统的发 展历史，读者可以更好地理解数据库系统当前的应用状况、 展历史，读者可以更好地理解数据库系统当前的应用状况、存在的问 题和发展趋势。 题和发展趋势。 接下来，对数据库系统架构进行了深入研究， 接下来，对数据库系统架构进行了深入研究，具体内容包括数据存储 架构、数据管理架构和应用开发架构。 架构、数据管理架构和应用开发架构。 第四，对数据库管理系统的组件进行了剖析， 第四，对数据库管理系统的组件进行了剖析，把数据库系统的核心内 容展示给读者。 容展示给读者。 最后，总结数据库技术面临的挑战和机遇， 最后，总结数据库技术面临的挑战和机遇，展望数据库技术的发展趋 势。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第2页 本章的学习目标 了解数据库技术的应用现状和作用； 了解数据库技术的应用现状和作用； 了解当前数据库市场上的主流产品的特点； 了解当前数据库市场上的主流产品的特点； 了解数据库和数据库应用开发的基本过程； 了解数据库和数据库应用开发的基本过程； 掌握数据库技术的发展历史和主要阶段的特征； 掌握数据库技术的发展历史和主要阶段的特征； 理解数据库中数据的存储、管理和应用架构； 理解数据库中数据的存储、管理和应用架构； 理解数据库管理系统架构和各个组成部分作用； 理解数据库管理系统架构和各个组成部分作用； 了解当前数据库技术面临的挑战； 了解当前数据库技术面临的挑战； 理解数据库技术的发展趋势。 理解数据库技术的发展趋势。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第3页 主要内容 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 概述 数据库技术的演变 数据库系统架构 数据库管理系统组件 数据库技术的发展趋势 本章小结 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第4页 1.1 概述 数据库系统应用示例 数据库系统的作用 常见的数据库系统 数据库应用开发过程和数据库开发过程 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第5页 数据库系统应用示例 航空售票管理信息系统 银行业务管理信息系统 超市的商品管理和销售信息系统 工厂管理信息系统 学校教学管理信息系统 图书管理信息系统 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第6页 工厂管理信息系统 工厂管理信息系统是最早依据 数据库技术建立的一种集成的 信息系统。 信息系统。在这种管理信息系 统中， 统中，主要包括下面一些数据 项。 销售记录：产品名称、服务类型、 销售记录：产品名称、服务类型、 客户名称、销售人员、销售日期、 客户名称、销售人员、销售日期、 销售价格等； 销售价格等； ? 产品信息：产品名称、产品规格、 产品信息：产品名称、产品规格、 产品型号、产品成本等； 产品型号、产品成本等； ? 雇员信息：姓名、地址、工资、 雇员信息：姓名、地址、工资、 津贴等； 津贴等； ? 财务信息：合同编码、合同金额、 财务信息：合同编码、合同金额、 销售价格、应收货款、 销售价格、应收货款、应付货款 等。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第7页 数据库系统的作用 管理大量业务数据 定义数据库 执行数据库操作 控制多用户访问 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第8页 管理大量业务数据 前面那些数据库技术的应用示例表明数据库技术应用在管 理大量数据的地方。 理大量数据的地方。使用数据库的第一个原因即存储大量 的数据。大量的数据到底有多大呢？ 的数据。大量的数据到底有多大呢？现在数据库市场上最 先进的数据库产品能支持10TB量级的数据。10TB级的数 量级的数据。 先进的数据库产品能支持 量级的数据 级的数 据是一个怎样的概念呢？ 据是一个怎样的概念呢？ 下面是一些理解10TB数据概念的例子： 数据概念的例子： 下面是一些理解 数据概念的例子 10TB的数据是 的数据是10,995,116,277,760个字节大小，大约可以存储 个字节大小， 的数据是 个字节大小 5,497,558,138,880个汉字信息； 个汉字信息； 个汉字信息 ? 在航空售票管理信息系统中，大约可以存储 在航空售票管理信息系统中，大约可以存储183亿个航班信息； 亿个航班信息； 亿个航班信息 ? 在银行业务管理信息系统中，大约可以存储 亿个流水账户信息； 在银行业务管理信息系统中，大约可以存储38亿个流水账户信息 亿个流水账户信息； 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第9页 定义数据库 为了存储大量数据， 为了存储大量数据，需要定义数据库和数据库中的各种架 例如表、视图和索引等对象。 构，例如表、视图和索引等对象。对一个具体的数据库系 统来说， 统来说，通常允许用户使用一种被称为数据定义语言 (data definition language，DDL)的专门语言来建立数据 ， 的专门语言来建立数据 定义数据库的架构。 库，定义数据库的架构。并且还可以对这些数据库和数据 库架构进行修改和删除。 库架构进行修改和删除。 例如， 数据库系统中， 例如，在Microsoft SQL Server数据库系统中，可以使 数据库系统中 语言中的下列DDL语句定义数据库和数 用Transact-SQL语言中的下列 语言中的下列 语句定义数据库和数 据库中的各种对象。 据库中的各种对象。 CREATE DATABASE：创建数据库； ：创建数据库； ? CREATE TABLE：创建表； ：创建表； ? CREATE VIEW：创建视图； ：创建视图； 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第10页 执行数据库操作 当数据存储到数据库中之后，用户就可以使用其中的数据。 当数据存储到数据库中之后，用户就可以使用其中的数据。 数据库系统提供了可以查询数据库中数据的查询(Query) 数据库系统提供了可以查询数据库中数据的查询 语言，该语言经常被称为数据操纵语言(data 语言，该语言经常被称为数据操纵语言 manipulation language，DML)。使用 ， 。使用DML语言可以在 语言可以在 数据库中执行以下操作：检索指定的数据、 数据库中执行以下操作：检索指定的数据、插入需要的数 更新已经变化的或错误的数据、 据、更新已经变化的或错误的数据、删除无用的或不再需 要的数据等。 要的数据等。 数据库系统中， 在Microsoft SQL Server数据库系统中，可以实现数据 数据库系统中 查询功能的Transact-SQL语言包括如下的 语言包括如下的DML语句。 语句。 查询功能的 语言包括如下的 语句 SELECT：检索数据； ：检索数据； ? INSERT：插入数据； ：插入数据； ? UPDATE：更新数据； ：更新数据； ? DELETE：删除数据。 ：删除数据。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第11页 控制多用户访问 对于存储大量数据的数据库应用系统来说， 对于存储大量数据的数据库应用系统来说， 有大量使用数据和执行操作的用户。 有大量使用数据和执行操作的用户。 控制多用户的访问包括两层含义： 控制多用户的访问包括两层含义： 第一层含义是不同的用户只能执行允许执行的 第一层含义是不同的用户只能执行允许执行的 操作 ?第二层含义是不同用户之间的操作互不影响。 第二层含义是不同用户之间的操作互不影响。 第二层含义是不同用户之间的操作互不影响 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第12页 常见的数据库系统 Oracle公司的 公司的Oracle 公司的 微软公司的Microsoft SQL Server 微软公司的 IBM公司的 公司的DB2和Informix 和 公司的 MySQL AB公司的 公司的MySQL 公司的 Sybase公司的 公司的Sybase Adaptive 公司的 微软公司的Access、Visual Foxpro 微软公司的 、 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第13页 数据库应用开发过程 数据库是数据库应用的重要组成部分， 数据库是数据库应用的重要组成部分，为数据库应用提供 持久性的数据存储。除了数据库之外， 持久性的数据存储。除了数据库之外，数据库应用还包括 操作人员、业务处理过程、输入数据、输出数据、 操作人员、业务处理过程、输入数据、输出数据、开发工 具以及硬件设备等。 具以及硬件设备等。 数据库应用开发的目标是建立一个可以满足用户需求的应 用程序或信息系统。 用程序或信息系统。数据库应用开发过程往往包含多个不 同的阶段，每个阶段都有自身的特点。 同的阶段，每个阶段都有自身的特点。 有关数据库应用开发过程， 有关数据库应用开发过程，不同的专家或开发方法有不同 的观点，建议的阶段从320个不等。 的观点，建议的阶段从 个不等。 个不等 一般认为，数据库应用开发过程主要包括调查研究、 一般认为，数据库应用开发过程主要包括调查研究、系统 分析、系统设计、系统实施和系统评价等5个阶段 分析、系统设计、系统实施和系统评价等 个阶段 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第14页 数据库应用开发过程的主要阶段 问题描述，可行性研究 调查研究 系统需求和分析 系统分析 反馈 系统设计规范 系统设计 反馈 可操作的系统 系统实现 反馈 系统维护 反馈 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第15页 数据库开发过程 数据库开发过程是指设计和实现一个可以 满足用户需求和使用的数据库的过程。 满足用户需求和使用的数据库的过程。 一般，数据库开发过程包括4个阶段 个阶段， 一般，数据库开发过程包括 个阶段，即 概念数据建模 概念数据建模 ?逻辑数据库设计 逻辑数据库设计 ?物理数据库设计 物理数据库设计 ?数据库实现 数据库实现 各阶段之间的关系示意图如图1-5所示。 各阶段之间的关系示意图如图 所示。 所示 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第16页 数据库开发过程的主要阶段 数据需求 概念数据建模 实体关系图(外模式和概念模式) 数据库模式 逻辑数据库设计 内模式 物理数据库设计 可使用的数据库 数据库实现和维护 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第17页 数据库开发过程和数据库应用开发 过程之间的关系 系统要求 数据要求 应用程序要求 数据库开发 实体关系图 表设计 交互 数据库应用开发 过程模型 人机交互模型 原型 可运行的数据库 可运行的应用程序 可运行的系统 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第18页 主要内容 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 概述 数据库技术的演变 数据库系统架构 数据库管理系统组件 数据库技术的发展趋势 本章小结 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第19页 1.2 数据库技术的演变 信息技术的快速发展和社会对信息需求的不断增 是数据库技术发展的主要动力。从实践来看， 强，是数据库技术发展的主要动力。从实践来看， 数据库技术的演变过程是从面向文件的数据管理 阶段向面向数据库系统的数据管理阶段发展的过 程。 本节从3个方面研究数据库技术的演变过程 本节从 个方面研究数据库技术的演变过程 首先分析数据库技术的环境状况 首先分析数据库技术的环境状况 ?然后讨论面向文件的数据管理阶段的特点 然后讨论面向文件的数据管理阶段的特点 ?最后探讨面向数据库系统的数据管理阶段的技术优势。 最后探讨面向数据库系统的数据管理阶段的技术优势。 最后探讨面向数据库系统的数据管理阶段的技术优势 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第20页 数据库技术环境的特点 数据库技术环境是指数据库技术产生和发展的基础， 数据库技术环境是指数据库技术产生和发展的基础，包括 飞速发展的计算机技术和不断增长的管理信息需求。 飞速发展的计算机技术和不断增长的管理信息需求。 数据库技术的最重要的作用是处理数据， 数据库技术的最重要的作用是处理数据，这需要把大量的 数据存储在存储器中，因此，存储器的类型、 数据存储在存储器中，因此，存储器的类型、容量和速度 直接影响着数据库技术的发展。 直接影响着数据库技术的发展。 高级语言提供了大量功能强大、操作方面的工具， 高级语言提供了大量功能强大、操作方面的工具，大大提 高了处理各种数据的能力， 高了处理各种数据的能力，使得数据库技术的发展有了可 靠的保障。 靠的保障。 从信息需求来看， 从信息需求来看，计算应用范围的不断扩大和计算需求的 不断增长也推动着数据库技术的发展。 不断增长也推动着数据库技术的发展。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第21页 传统的文件管理阶段 在传统的文件管理阶段， 在传统的文件管理阶段，每个应用程序都需要自己的数据文件和应用 程序。 程序。 随着数据量的剧增，数据管理阶段存在的许多问题越来越突出。 随着数据量的剧增，数据管理阶段存在的许多问题越来越突出。这些 问题主要包括以下几方面： 问题主要包括以下几方面： 数据冗余性 数据冗余性(Data redundancy)指同一个信息在多个数据文件中同时出现。 指同一个信息在多个数据文件中同时出现。 指同一个信息在多个数据文件中同时出现 当多个不同的部门独立采集同一种信息时，就发生了这种冗余性。 当多个不同的部门独立采集同一种信息时，就发生了这种冗余性。 ? 数据不一致性 数据不一致性(Data inconsistency)是指由于同一种信息数据在多处采集 是指由于同一种信息数据在多处采集 和维护，有可能造成同一种信息有不同的数据表示。 和维护，有可能造成同一种信息有不同的数据表示。 ? 数据联系弱 数据联系弱(Data poor relationship)是指不同的数据文件之间相互独立， 是指不同的数据文件之间相互独立， 是指不同的数据文件之间相互独立 缺乏联系特性。虽然某些数据之间存在着紧密的联系， 缺乏联系特性。虽然某些数据之间存在着紧密的联系，但是由于实现的 复杂性，很少在系统中提供数据之间的紧密联系。 复杂性，很少在系统中提供数据之间的紧密联系。 ? 数据安全性差 数据安全性差(Data poor security)是指对数据的管理和控制比较少。数 是指对数据的管理和控制比较少。 是指对数据的管理和控制比较少 据文件很容易被非法用户使用和操作。 据文件很容易被非法用户使用和操作。 ? 缺乏灵活性 缺乏灵活性(Lack of flexibility) 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第22页 传统的文件管理阶段处理数据方式 示意图 财务 用户 财务 生产 用户 生产 营销 用户 营销 人事 用户 人事 应用程序 文 件 文 件 文 件 应用程序 文 件 文 件 文 件 应用程序 文 件 文 件 文 件 应用程序 文 件 文 件 文 件 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第23页 现代的数据库管理系统阶段 传统的文件管理存在的许多问题终于在20世纪 年代末 传统的文件管理存在的许多问题终于在 世纪60年代末 世纪 得到解决。这时进入了数据处理、管理和分析阶段。 得到解决。这时进入了数据处理、管理和分析阶段。 标志传统的文件管理数据阶段向现代的数据库管理系统阶 段转变的三件大事是： 段转变的三件大事是： 1968年，IBM公司推出了商品化的基于层次模型的 年 公司推出了商品化的基于层次模型的 IMS(Information Management System，信息管理系统 系统。 系统。 ，信息管理系统)系统 IMS系统是一种宿主语言系统。 系统是一种宿主语言系统。 系统是一种宿主语言系统 ? 1969年，美国 年 美国CODASYL(Conference On DAta System Language，数据系统语言协商会 组织下属的 组织下属的DBTG(DataBase ，数据系统语言协商会)组织下属的 Task Group，数据库任务组 发布了一系列研究数据库方法的 ，数据库任务组)发布了一系列研究数据库方法的 DBTG报告，该报告奠定了网状数据模型的基础。 报告， 报告 该报告奠定了网状数据模型的基础。 ? 1970年，IBM公司的研究人员 F. Codd连续发表论文，提出了 公司的研究人员E. 连续发表论文， 年 公司的研究人员 连续发表论文 关系模型，奠定了关系型数据库管理系统的基础。 关系模型，奠定了关系型数据库管理系统的基础。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第24页 数据库管理系统的特点 面向数据库系统的数据管理阶段又被称为数据库 管理系统阶段 与传统的文件管理阶段相比， 与传统的文件管理阶段相比，现代的数据库管理 系统阶段具有以下特点： 系统阶段具有以下特点： 使用复杂的数据模型表示结构。 使用复杂的数据模型表示结构。 使用复杂的数据模型表示结构 ?具有很高的数据独立性。 具有很高的数据独立性。 具有很高的数据独立性 ?为用户提供了方便的接口。 为用户提供了方便的接口。 为用户提供了方便的接口 ?提供了完整的数据控制功能。 提供了完整的数据控制功能。 提供了完整的数据控制功能 ?提高了系统的灵活性。 提高了系统的灵活性。 提高了系统的灵活性 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第25页 数据库管理系统处理数据方式示意 图 财务 用户 财务 生产 用户 生产 营销 用户 营销 人事 用户 人事 数据库 应用程序 人事信息 应用程序 应用程序 数据库 管理系统 营销信息 生产信息 应用程序 财务信息 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第26页 主要内容 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 概述 数据库技术的演变 数据库系统架构 数据库管理系统组件 数据库技术的发展趋势 本章小结 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第27页 1.3 数据库系统架构 数据库系统架构指数据库系统中数据的存 管理和使用等规范形式， 储、管理和使用等规范形式，包括 数据存储架构 数据存储架构 ?数据视图管理架构 数据视图管理架构 ?数据库应用架构 数据库应用架构 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第28页 数据存储架构 数据存储架构是指数据库中物理数据和逻 辑数据的表示形式、 辑数据的表示形式、物理数据和逻辑数据 之间关系映射方式的说明。 之间关系映射方式的说明。 在数据库系统中， 在数据库系统中，可以使用两种描述形式 表示客观世界的数据， 表示客观世界的数据，即物理数据描述和 逻辑数据描述。 逻辑数据描述。 物理数据和逻辑数据之间的转换通过数据 库管理系统实现。 库管理系统实现。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第29页 逻辑数据和物理数据术语的对应关 系示意图 逻辑数据 物理数据 位 图书 实体 属性 实体集 标识符 元组 字节 数据项 字 关系 块 键码 卷 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第30页 数据视图管理架构 数据在存储过程中的不同阶段具有不同的表现形 式。这种数据的不同表现形式也可以称为数据视 图(data view)。数据视图就是从某个角度看到的 。 数据特性。 数据特性。数据视图管理架构指在数据库系统中 如何使用数据视图定义和管理各种逻辑数据和物 理数据。 理数据。 目前，数据视图管理架构使用三模式方法， 目前，数据视图管理架构使用三模式方法，即需 要从三个不同的角度来定义数据： 要从三个不同的角度来定义数据： 外模式 外模式 ?内模式 内模式 ?概念模式 概念模式 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第31页 数据视图管理架构示意图 用户 数据库 用户 映射 用户 外模式(用户视图) 概念模式(全局视图) 映射 数据库 数据库 内模式(物理视图) 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第32页 数据库应用架构 在一个数据库应用系统中，包括数据存储层、 在一个数据库应用系统中，包括数据存储层、业务处理层和界面表示 层等三个层次。 层等三个层次。 数据存储层就是完成对数据的各种维护操作，一般是由数据库系统来完 数据存储层就是完成对数据的各种维护操作， 成该层上的工作。 成该层上的工作。 ? 业务处理层是数据库应用将要处理的与用户紧密相关的各种业务操作， 业务处理层是数据库应用将要处理的与用户紧密相关的各种业务操作， 这一层次的工作通常使用有关程序设计语言的编程来完成。 这一层次的工作通常使用有关程序设计语言的编程来完成。 ? 界面表示层是数据库应用系统提供给用户的可视化操作界面，是用户提 界面表示层是数据库应用系统提供给用户的可视化操作界面， 出请求和接收回应的地方。 出请求和接收回应的地方。 数据库应用架构是指数据库应用系统中数据存储层、业务处理层、界 数据库应用架构是指数据库应用系统中数据存储层、业务处理层、 面表示层以及网络通信之间的布局和分布。 面表示层以及网络通信之间的布局和分布。 根据目前数据库系统的应用和发展，可以把这些应用归为五类， 根据目前数据库系统的应用和发展，可以把这些应用归为五类，即 单用户数据库应用架构 ? 集中式数据库应用架构 ? 客户机 服务器 客户机/服务器 服务器(Client/Server，C/S)应用架构 ， 应用架构 ? 多层数据库应用架构 ? Internet数据库应用架构 数据库应用架构 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第33页 主要内容 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 概述 数据库技术的演变 数据库系统架构 数据库管理系统组件 数据库技术的发展趋势 本章小结 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第34页 1.4 数据库管理系统组件 为了更好地理解DBMS的工作原理，本节以关系 的工作原理， 为了更好地理解 的工作原理 为例研究DBMS的组成部分或组件。通 的组成部分或组件。 型DBMS为例研究 为例研究 的组成部分或组件 过研究DBMS的组件，读者将了解到 的组件， 过研究 的组件 读者将了解到DBMS是如 是如 何处理用户的查询和修改等操作的。 何处理用户的查询和修改等操作的。DBMS的核 的核 心组件结构如图1-11所示。 所示。 心组件结构如图 所示 在该图中，可以看到DBMS由数据和元数据存储、 由数据和元数据存储、 在该图中，可以看到 由数据和元数据存储 存储管理器、查询处理器、事务管理器、 存储管理器、查询处理器、事务管理器、模式修 查询和修改等组件组成。 改、查询和修改等组件组成。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第35页 关系型数据库管理系统组件结构 示意图 模式修改 查询 修改 查询处理器 预编译器 编译器 解释器 事务管理器 存储管理器 缓冲区管理器 文件管理器 数据 元数据 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第36页 数据和元数据 在图1-11的底部，是一个磁盘形状的图形， 在图 的底部，是一个磁盘形状的图形， 的底部 用于数据和元数据的存储。此处存储的内 用于数据和元数据的存储。 容不但包含数据，还包含元数据。 容不但包含数据，还包含元数据。 数据是数据库管理系统管理的对象。 数据是数据库管理系统管理的对象。元数 据是有关数据结构的信息， 据是有关数据结构的信息，即元数据是描 述数据的数据。 述数据的数据。在关系型数据库管理系统 数据是用户添加到表中的数据， 中，数据是用户添加到表中的数据，元数 据是描述有关表名、 据是描述有关表名、列名和数据类型等数 据库对象的数据。 据库对象的数据。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第37页 输入 输入是数据库管理系统的重要组成部分， 输入是数据库管理系统的重要组成部分， 是用户使用数据库的主要方式。 是用户使用数据库的主要方式。 从图1-11种可以看到 种可以看到， 从图1-11种可以看到，对数据库管理系统 的输入操作主要包括 查询 查询 ?修改 修改 ?模式修改 模式修改 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第38页 查询处理器 查询处理器不仅负责处理查询， 查询处理器不仅负责处理查询，还负责处 理修改和模式修改请求。 理修改和模式修改请求。 查询处理器包括编译器、 查询处理器包括编译器、解释器和预编译 器。 编译器负责对查询或修改语句进行优化并转换 编译器负责对查询或修改语句进行优化并转换 成可以执行的低层命令。 成可以执行的低层命令。 ?解释器负责编译或解释模式修改，并将它记录 解释器负责编译或解释模式修改， 解释器负责编译或解释模式修改 在元数据中。 在元数据中。 ?预编译器完成嵌入在宿主语言中的查询语句。 预编译器完成嵌入在宿主语言中的查询语句。 预编译器完成嵌入在宿主语言中的查询语句 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第39页 存储管理器 存储管理器是根据获得的请求信息， 存储管理器是根据获得的请求信息，从数据存储中获得信 息或修改数据存储中的信息。在一个简单的数据库系统中， 息或修改数据存储中的信息。在一个简单的数据库系统中， 存储管理器实际上是操作系统的文件系统。然而， 存储管理器实际上是操作系统的文件系统。然而，为了提 高数据库的使用效率， 高数据库的使用效率，DBMS通常直接控制存储在磁盘上 通常直接控制存储在磁盘上 的数据。 的数据。 存储管理器由两个组件组成：文件管理器和缓冲区管理器。 存储管理器由两个组件组成：文件管理器和缓冲区管理器。 文件管理器负责跟踪磁盘上文件的位置或根据内存管理器 中的请求获得数据块。缓冲区管理器负责内存的管理。 中的请求获得数据块。缓冲区管理器负责内存的管理。它 通过文件管理器从磁盘上获取数据块， 通过文件管理器从磁盘上获取数据块，并在内存中选择用 于存储这些数据块的内存位置。 于存储这些数据块的内存位置。缓冲区管理器可以把磁盘 上的数据块保存一段时间，但是如果内存不足， 上的数据块保存一段时间，但是如果内存不足，可以释放 这些数据块，然后利用释放出来的空间保存新的数据块。 这些数据块，然后利用释放出来的空间保存新的数据块。 数据库系统原理与应用教程(第三版) 第1章 步入数据库系统世界 第40页 事务管理器 事务管理器负责系统的完整性工作。 事务管理器负责系统的完整性工作。事务管理器必须确保 同时运行的查询语句不互相影响， 同时运行的查询语句不互相影响，即使是系统由于各种原 因突然失败，不会丢失任何数据。 因突然失败，不会丢失任何数据。 事务管理器与查询处理器互相影响， 事务管理器与查询处理器互相影响，因为事务管理器必须 了解当前查询所操作的数据以避免操作之间的冲突， 了解当前查询所操作的数据