第1章 数据库系统概述

1、数据库原理与应用数据库原理与应用1 1数据库原理及应用数据库原理及应用姚丽莎姚丽莎数据库原理与应用数据库原理与应用第1章 数据库系统概述数据库原理与应用数据库原理与应用3 3数据库的特点及概念数据库技术的产生、发展数据库系统的结构数据库系统的模式结构数据模型与概念模型数据库原理与应用数据库原理与应用4 4通讯录：通讯录：图书馆：图书馆：数据库数据库数据的仓库，即数据存放的地方数据的仓库，即数据存放的地方 小数据库小数据库可用可用手工手工管理管理大型数据库大型数据库必须由必须由计算机计算机进行管理进行管理计算机三大主计算机三大主要应用领域？要应用领域？科学计算科学计算过程控制过程控制数据处理数据

2、处理70%数据库原理与应用数据库原理与应用5 5信息的特征信息的特征数据库的特点及概念数据库的特点及概念1.数据与信息数据与信息 信息信息能源能源材料材料客观世界的三大要素客观世界的三大要素 采集并加工、传递采集并加工、传递 消息消息情报情报指令指令数据数据 信号信号 学号：学号：S1姓名：赵亦姓名：赵亦性别：女性别：女年龄：年龄：17岁岁所在系别：计算机所在系别：计算机 源于物质和能量源于物质和能量 可以感知可以感知 可存储、加工、可存储、加工、传递和再生传递和再生 数据库原理与应用数据库原理与应用6 6数据数据 数据是信息的具体表现形式数据是信息的具体表现形式数据的表现形式数据的表现形式数

3、据与信息的联系数据与信息的联系数据是信息的符号表示或载体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信息是数据的内涵，是对数据的语义解释 S1赵亦赵亦女女17岁岁计算机计算机 数字数字文字文字图形图形图象图象声音等声音等数据库原理与应用数据库原理与应用7 72.数据处理与数据管理数据处理与数据管理 信息数据数据处理信息数据数据处理将数据转换成信息将数据转换成信息包括数据的收集、包括数据的收集、管理、加工利用管理、加工利用乃至信息输出乃至信息输出 数据的收集、数据的收集、 整理、组织、整理、组织、 编码、存储、编码、存储、 维护、检索、维护、检索、传输等操作传输等操作 数据处理

4、数据处理 数据管理数据管理 产出产出输出结果输出结果 原料原料输入输入“数据处理数据处理”的真正含义应该是为了产生信息而处理数据的真正含义应该是为了产生信息而处理数据 数据库原理与应用数据库原理与应用8 8数据库技术的产生、发展数据库技术的产生、发展 数据库原理与应用数据库原理与应用9 9数据库技术的产生、发展数据库技术的产生、发展 人工管理阶段人工管理阶段 文件系统阶段文件系统阶段 数据库系统阶段数据库系统阶段 数据不保存，不共享，无独立性，数据不保存，不共享，无独立性，无专用软件管理数据无专用软件管理数据数据以文件形式长期保存，由文件系统管理数据以文件形式长期保存，由文件系统管理数据数据

5、，程序与数据间有一定独立性，程序与数据间有一定独立性 数据结构化数据结构化 ，共享性高、冗余度低，共享性高、冗余度低 ，独立性高独立性高 ，有统一的数据控制功能，有统一的数据控制功能 DBMS 数据的安全性控制数据的安全性控制 数据的完整性控制数据的完整性控制 并发控制并发控制 数据恢复数据恢复数据库原理与应用数据库原理与应用1010人工管理阶段人工管理阶段应用程序与数据之间的对应关系应用程序与数据之间的对应关系应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n数据集数据集 1数据集数据集 2数据集数据集 n数据库原理与应用数据库原理与应用1111文件系统阶段文件系统阶段应用程序与数据间的

6、对应关系应用程序与数据间的对应关系文件文件系统系统文件文件1文件文件2文件文件3应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n数据库原理与应用数据库原理与应用1212数据库系统阶段数据库系统阶段应用程序与数据间的对应关系应用程序与数据间的对应关系应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n数数据据库库 数据库数据库管理系统管理系统 DBMS数据库原理与应用数据库原理与应用1313数据库系统结构数据库系统结构 数据库系统（数据库系统（DBS） 数据库数据库 计算机软件系统计算机软件系统 数据库用户数据库用户 计算机硬件系统计算机硬件系统 用户用户1 1用户用户2 2用户用户n

7、n用户用户应用系统应用系统应用开发工具应用开发工具DBMSDBMS操作系统操作系统OSOS数据库数据库数据库管理员数据库管理员软件系统软件系统数据库原理与应用数据库原理与应用1414数据库数据库 数据库（数据库（DB）是存储在计算机内、有组织的、可共）是存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合享的数据集合 用户用户 集成性集成性 ，共享性，共享性 终端用户终端用户 应用程序员应用程序员 数据库管理员数据库管理员 对数据库进行存储、维护和检索对数据库进行存储、维护和检索 非计算机专业人员非计算机专业人员使用数据库使用数据库设计和编制应用程序设计和编制应用程序负责设计、建立、管理和维护数据负责设

8、计、建立、管理和维护数据库以及协调用户对数据库要求的库以及协调用户对数据库要求的个人或工作团队个人或工作团队 数据库原理与应用数据库原理与应用1515软件（软件（Software）系统）系统 硬件（硬件（Hardware）系统）系统 硬件系统指存储和运行数据库系统的硬件设备。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数据库系统在整个计算机系统中的地位如图所示机系统中的地位如图所示DBMS OS 应用系统应用系统 软件系统：软件系统：核心核心 DBMS在操作系统支持下在操作系统支持下工作，应用程序在工作，应用程序在DBMS支持支持下才能使用数据库。下才能使用数据库。数据库原理

9、与应用数据库原理与应用1616数据库系统的模式结构数据库系统的模式结构 1.数据库系统的三级模式结构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数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为三级 学号学号 姓名姓名 性别性别年龄年龄系别系别 001101 张立张立 男男 20计算机计算机型型值值模式模式实例实例外模式外模式 模式模式内模式内模式 数据库原理与应用数据库原理与应用1717数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构应用应用1应用应用2应用应用n外模式外模式1外模式外模式m外模式外模式/模式映象模式映象模式模式模式模式/内模式映象内模式映象内模式内模式数据库数据库用

10、户级用户级概念级概念级物理级物理级数据库原理与应用数据库原理与应用1818内模式是整个数据库实际存储的表示内模式是整个数据库实际存储的表示模式是整个数据库实际存储的抽象表示模式是整个数据库实际存储的抽象表示外模式是概念模式的某一部分的抽象表示外模式是概念模式的某一部分的抽象表示 外模式外模式 模式模式内模式内模式 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述 数据库用户能看到并允许使用的那数据库用户能看到并允许使用的那部分局部数据的逻辑结构和特征的描述部分局部数据的逻辑结构和特征的描述 它是对数据库存储结构的描述，它是对数据库存储结构的描述，是数据在数据库内部的

11、表示方式是数据在数据库内部的表示方式 可有多个可有多个只有一个只有一个数据库原理与应用数据库原理与应用19192 数据库系统的二级映象与数据独立性数据库系统的二级映象与数据独立性 DBMS在三级模式之间提供了二级映象功能，保证在三级模式之间提供了二级映象功能，保证了数据库系统中的数据能够具有较高的了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立逻辑独立性性与与物理独立性物理独立性。外模式外模式/模式映象模式映象模式模式/内模式映象内模式映象保证了数据与程序间的逻辑独立性保证了数据与程序间的逻辑独立性 确保了数据的物理独立性确保了数据的物理独立性 数据库原理与应用数据库原理与应用2020DBS3数据库

12、管理系统（数据库管理系统（DBMS） 1 DBMS的主要功能的主要功能数据定义功能数据定义功能 定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构定义数据的模式、外模式和内模式三级模式结构 定义模式定义模式/内模式和外模式内模式和外模式/模式二级映象模式二级映象 定义有关的约束条件定义有关的约束条件 DBMS核心核心数据定义数据定义查询查询更新更新各种控制各种控制 数据库原理与应用数据库原理与应用2121数据操纵功能数据操纵功能 数据库的基本操作：检索、更新（包括插入、修改、数据库的基本操作：检索、更新（包括插入、修改、删除）等。删除）等。 DML有两类有两类 :自主型自主型宿主型宿主型数据库运行管理

13、功能数据库运行管理功能 对数据库运行的管理是对数据库运行的管理是DBMS运行的核心部分。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和数据库的恢复。并发控制和数据库的恢复。 独立使用独立使用嵌入在如嵌入在如Fortran、Pascal、C等高级语言中等高级语言中数据库原理与应用数据库原理与应用2222数据库的建立和维护功能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数据库的建立包括数据库的初始数据的装入与数据转

14、换等。转换等。数据库的维护包括数据库的转储、恢复、重组织与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。重构造、系统性能监视与分析等。 数据通信接口数据通信接口 数据组织、存储和管理数据组织、存储和管理 数据库原理与应用数据库原理与应用23232 DBMS的组成的组成 语言编译处理程序语言编译处理程序 系统运行控制程序系统运行控制程序 系统建立、维护程序系统建立、维护程序 数据字典数据字典 数据定义语言数据定义语言DDL编译程序编译程序 数据操纵语言数据操纵语言DML编译程序编译程序 系统总控程序系统总控程序 安全性控制程序安全性控制程序 完整性控制程序完整性控制程

15、序 并发控制程序并发控制程序 数据存取和更新程序数据存取和更新程序 通信控制程序通信控制程序 u装配程序装配程序 u重组程序重组程序 u系统恢复程序系统恢复程序 描述数据库中有关信息的数据目录描述数据库中有关信息的数据目录 数据库原理与应用数据库原理与应用24243 DBMS的数据存取的过程的数据存取的过程 DBMS对数据的存取通常需要以下几个步骤：对数据的存取通常需要以下几个步骤： （1）用户使用某种特定的数据操作语言向）用户使用某种特定的数据操作语言向DBMS发出存发出存取请求；取请求；（2）DBMS接受请求并将该请求解释转换成机器代码指接受请求并将该请求解释转换成机器代码指指令；指令；（

16、3）DBMS依次检查外模式、外模式依次检查外模式、外模式/模式映象、模式、模式映象、模式、模式模式/内模式映象及存储结构定义；内模式映象及存储结构定义；（4）DBMS对存储数据库执行必要的存取操作。对存储数据库执行必要的存取操作。（5）从对数据库的存取操作中接受结果。）从对数据库的存取操作中接受结果。（6）对得到的结果进行必要的处理，如格式转换等。）对得到的结果进行必要的处理，如格式转换等。（7）将处理的结果返回给用户。）将处理的结果返回给用户。数据库原理与应用数据库原理与应用2525应用程序应用程序数据库数据库DBMS数据请求数据请求处理结果处理结果低层指令低层指令结果结果 图图1-11 D

17、BMS的工作方式的工作方式应用程序应用程序应用程序应用程序DBMS操作系统操作系统外模式外模式模式模式内模式内模式数据库数据库图图1-12 DBMS存取数据的过程示意图存取数据的过程示意图数据库原理与应用数据库原理与应用2626数据模型与概念模型数据模型与概念模型数据模型是数据库的框架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数据库系统的核心和基础1.7.2 三个世界的划分及其有关概念三个世界的划分及其有关概念三个世界的划分三个世界的划分 首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信息模型息模型 然后再抽象成计算机世界的数据模型

18、然后再抽象成计算机世界的数据模型 数据加工经历了数据加工经历了现实世界、信息世界和计算机世界现实世界、信息世界和计算机世界三三个不同的世界，经历了两级抽象和转换个不同的世界，经历了两级抽象和转换 组织方式组织方式表达方式表达方式存取路径存取路径 数据及其数据及其联系联系 数据库原理与应用数据库原理与应用2727现实世界现实世界概念模型概念模型认识抽象认识抽象DBMS支持的支持的数据模型数据模型信息世界信息世界计算机世界计算机世界现实世界现实世界数据处理的抽象和转换过程数据处理的抽象和转换过程数据库原理与应用数据库原理与应用2828现实世界现实世界 现实世界即客观存在的世界现实世界即客观存在的世

19、界 人们总是选用感兴趣的最能表征该事物的若干特征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来描述该事物 信息世界及其有关基本概念信息世界及其有关基本概念 实例实例 客观存在并且可以相互区别的客观存在并且可以相互区别的“事物事物”称为实例称为实例 属性属性 实例所具有的某一特性称为属性实例所具有的某一特性称为属性 型型值值属性名属性名具体值具体值数据库原理与应用数据库原理与应用2929实体型实体型 具有相同属性的实体必然具有共同的特征具有相同属性的实体必然具有共同的特征 实体集实体集 同型实体的集合称为实体集同型实体的集合称为实体集 键键 能惟一标识一个实体的属性或属性集称为实体的

20、键能惟一标识一个实体的属性或属性集称为实体的键 域域 属性的取值范围称为该属性的域属性的取值范围称为该属性的域 学生（学号，姓名，年龄，性别，系）学生（学号，姓名，年龄，性别，系） 数据库原理与应用数据库原理与应用3030联系联系 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实体型之间的联系通常是指不同实体集之间的联系 两个实体型之间的联系有如下三种类型两个实体型之间的联系有如下三种类型 ：不同实体集实体之间的联系不同实体集实体之间的联系ABABAB(a)一对一联系一对一联系 (b)一对多联系

21、一对多联系 (c)多对多联系多对多联系 数据库原理与应用数据库原理与应用3131计算机世界及其有关基本概念计算机世界及其有关基本概念 字段（字段（Field）标记实体属性的命名单位称为字段。标记实体属性的命名单位称为字段。记录（记录（Record）字段的有序集合称为记录。如，一个学生（字段的有序集合称为记录。如，一个学生（990001，张立，张立，20，男，计算机）为一个记录。，男，计算机）为一个记录。文件（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。学生文件。关键字（关键字（Key） 能惟一标识文件中每个记录的

22、字段或字段集，称为记录的能惟一标识文件中每个记录的字段或字段集，称为记录的关键字关键字 。数据库原理与应用数据库原理与应用3232 三个世界各术语的对应关系三个世界各术语的对应关系现实世界现实世界信息世界信息世界 计算机世界计算机世界实体集实体集对象对象 文件文件实体实体 实例实例 记录记录特征特征属性属性 数据项或字段数据项或字段事物间联系事物间联系概念模型概念模型 数据模型数据模型数据库原理与应用数据库原理与应用3333数据模型的分类数据模型的分类 概念模型概念模型 它是按用户的观点对数据和信息建模它是按用户的观点对数据和信息建模 用来描述某个特定组织所关心的信息结构用来描述某个特定组织所

23、关心的信息结构 概念模型属于信息世界中的模型概念模型属于信息世界中的模型 逻辑模型（或称数据模型）和物理模型逻辑模型（或称数据模型）和物理模型 逻辑模型是属于计算机世界中的模型逻辑模型是属于计算机世界中的模型逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等面向对象模型等物理模型描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存物理模型描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法取方法 E-R模型模型 数据库原理与应用数据库原理与应用3434实体联系模型及实体联系模型及E-R图图 E-R图的基本成分图的基本成分 ：学生学生学号学号选修选修（a）实体）实体

24、（b）属性）属性（c）联系）联系1:11:nm:n 数据库原理与应用数据库原理与应用3535E-R图的几种基本形式：图的几种基本形式： 两个实体之间的联系两个实体之间的联系系主任系主任成绩成绩领导领导系系学生学生属于属于系系学生学生选修选修课程课程111nnm数据库原理与应用数据库原理与应用3636两个以上实体间的联系两个以上实体间的联系 数量数量供应商供应商供应供应零件零件nm项目项目n领导领导职工职工1n 同一实体集内部各实体同一实体集内部各实体之间的联系之间的联系 数据库原理与应用数据库原理与应用3737数据模型的组成要素数据模型的组成要素 数据结构数据结构 数据操作数据操作 数据的完整

25、性约束数据的完整性约束 层次结构层次结构网状结构网状结构关系结构关系结构 查询查询插入插入删除删除 修改修改更新更新 正确正确有效有效相容相容 数据库原理与应用数据库原理与应用3838四种数据模型四种数据模型 1 层次模型层次模型 层次模型的数据结构层次模型的数据结构 A B C D E F 无双亲，根节无双亲，根节点点 根以外的其他结点有且仅根以外的其他结点有且仅有一个双亲结点；有一个双亲结点；父子结点之间的联系是一父子结点之间的联系是一对多（对多（1:n）的联系）的联系 。数据库原理与应用数据库原理与应用3939具有四个记录型：具有四个记录型：D，R，S，TS与与T是叶结点，它们没有子女结

26、点是叶结点，它们没有子女结点 由由D到到R，R到到T，由，由D到到S均是一对多的关系均是一对多的关系 系D D# DN DL R# RN S# SN SS T# TN TD TS 教研室R 学生S 教师T 数据库原理与应用数据库原理与应用4040层次模型的数据操纵与数据完整性约束层次模型的数据操纵与数据完整性约束进行插入操作时，如果没有相应的双亲结点值就不进行插入操作时，如果没有相应的双亲结点值就不能插入子女结点值能插入子女结点值 。进行删除操作时，如果删除双亲结点值，则相应的进行删除操作时，如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除。子女结点值也被同时删除。修改操作时，应修改所有相应

27、的记录，以保证数据修改操作时，应修改所有相应的记录，以保证数据的一致性。的一致性。层次模型的优缺点层次模型的优缺点结构简单，层次分明结构简单，层次分明 查询效率高查询效率高 提供良好的数据完整性支持提供良好的数据完整性支持 不能直接表示多对多联系不能直接表示多对多联系 插入和删除数据限制太多插入和删除数据限制太多 查询子女结点必须通过双亲结点查询子女结点必须通过双亲结点 优点优点缺点缺点数据库原理与应用数据库原理与应用41412 网状模型 网状模型的数据结构网状模型的数据结构 网状模型是采用有向图结构表示记录型与记录型之网状模型是采用有向图结构表示记录型与记录型之间联系的数据模型间联系的数据模

28、型 。每个结点表示一个记录型，每个记录型可包含若干个字段，每个结点表示一个记录型，每个记录型可包含若干个字段，记录型描述的是实体。记录型描述的是实体。 结点间的带箭头的连线（或有向边）表示记录型间的结点间的带箭头的连线（或有向边）表示记录型间的1：n的父子联系。的父子联系。网状模型的特点：网状模型的特点：有一个以上的结点没有双亲结点。有一个以上的结点没有双亲结点。允许结点有多个双亲结点。允许结点有多个双亲结点。允许两个结点之间有多种联系（复合联系）允许两个结点之间有多种联系（复合联系） 。数据库原理与应用数据库原理与应用4242网状模型的数据操纵与完整性约束网状模型的数据操纵与完整性约束 插入

29、数据时，允许插入尚未确定双亲结点值的子女插入数据时，允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值。结点值。 删除数据时，允许只删除双亲结点值。删除数据时，允许只删除双亲结点值。 修改数据时，只需更新指定记录即可。修改数据时，只需更新指定记录即可。 网状模型的优缺点网状模型的优缺点 可表示实体间的多种复杂联系可表示实体间的多种复杂联系 具有良好的性能和存储效率具有良好的性能和存储效率 数据结构复杂数据结构复杂 数据定义语言、数据操纵语言复杂数据定义语言、数据操纵语言复杂 用户需要了解系统结构的细节用户需要了解系统结构的细节 优点优点缺点缺点数据库原理与应用数据库原理与应用43433 关系模型关系模型

30、关系模型的数据结构及有关概念关系模型的数据结构及有关概念 小型数据库系统：小型数据库系统：Foxpro、Access 大型数据库系统：大型数据库系统：Oracle、SQL Server、Informix、Sybase 关系关系二维表二维表SNO学号学号SN姓名姓名SEX性别性别AGE年龄年龄DEPT系别系别S1赵亦赵亦女女17计算机计算机S2钱尔钱尔男男18信息信息S3孙珊孙珊女女20信息信息S4李思李思男男21自动化自动化S5周武周武男男19计算机计算机S6吴丽吴丽女女20自动化自动化元组元组属性属性域：域：属性的取值范围，属性的取值范围，（男，女）（男，女）数据库原理与应用数据库原理与应用

31、4444分量分量每一行对应的列的属性值，即为元组中的一个属性值。每一行对应的列的属性值，即为元组中的一个属性值。关键字（关键字（Key）可惟一标识一个元组的属性或属性集，也称为关系键或主可惟一标识一个元组的属性或属性集，也称为关系键或主码，如码，如S表中学号可以惟一确定一个学生，为学生关系的主表中学号可以惟一确定一个学生，为学生关系的主码。码。 关系模式关系模式关系模式是对关系的描述，是关系模型的关系模式是对关系的描述，是关系模型的“型型” 。一般表示为：关系名（属性一般表示为：关系名（属性1，属性，属性2，属性属性n）如：学生（学号，姓名，性别，年龄，系别）如：学生（学号，姓名，性别，年龄，

32、系别）关系实例关系实例关系实例是关系模式的关系实例是关系模式的“值值”，是关系的数据，相当于二，是关系的数据，相当于二维表中的数据维表中的数据 。 数据库原理与应用数据库原理与应用4545关系模型的数据操纵与完整性约束关系模型的数据操纵与完整性约束 关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操关系模型中的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。作结果都是关系，即若干元组的集合。 关系模型把对数据的存取路径隐蔽起来，用户只要关系模型把对数据的存取路径隐蔽起来，用户只要指出指出“干什么干什么”，而不必详细说明，而不必详细说明“怎么干怎么干”，从而，从而大大地提高了数据的独

33、立性，提高了用户操作效率。大大地提高了数据的独立性，提高了用户操作效率。关系模型的优缺点关系模型的优缺点 有严格的数学理论根据有严格的数学理论根据 用关系描述实体间的联系用关系描述实体间的联系 具有更高的数据独立性、具有更高的数据独立性、更好的安全保密性更好的安全保密性 优点优点数据联系依靠数据冗余实现数据联系依靠数据冗余实现查询效率不如非关系模型查询效率不如非关系模型 缺点缺点数据库原理与应用数据库原理与应用46464 面向对象模型面向对象模型 对象和对象标识对象和对象标识对象对象是现实世界中实体的模型化。是现实世界中实体的模型化。 对象标识对象标识独立于对象的内容和存储位置，是一种逻独立于

34、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辑标识符，通常由系统产生，它在整个系统范围内是惟一的。惟一的。 两个对象即使内部状态值和方法都相同，如标识符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。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。每个对象都包含一组属性和一组方法。 一个学生一个学生一门课程一门课程一次考试记录一次考试记录对象对象属性属性方法方法对象对象属性属性方法方法数据库原理与应用数据库原理与应用4747类（类（Class）和继承（）和继承（Inheritance） 具有同样属性和方法集

35、的所有对象构成了一个对象具有同样属性和方法集的所有对象构成了一个对象类类 ，一个对象是某一类的实例，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、类的属性域可以是基本数据类型（如整型、实型、字符型等），也可以是类字符型等），也可以是类 。类的表示具有层次性和继承性。类的表示具有层次性和继承性。 对象对象类类型型值值数据库原理与应用数据库原理与应用4848面向对象模型的优缺点面向对象模型的优缺点能完整地描述现实世界的数据结构能完整地描述现实世界的数据结构具有丰富的表达能力具有丰富的表达能力优点优点模型相对比较复杂模型相对比较复杂缺点缺点涉及的知识比较多涉及的知识比较多因此

36、，面向对象数据库尚未达到关系数据库的普及程度！因此，面向对象数据库尚未达到关系数据库的普及程度！数据库原理与应用数据库原理与应用4949数据库系统的发展 关系数据模型关系数据模型 格式化数据模型格式化数据模型（层次数据模型和（层次数据模型和网状数据模型）网状数据模型） 面向对象的数据模型面向对象的数据模型 1. 支持三级模式的体系结构；支持三级模式的体系结构； 2. 用存取路径来表示数据之间的联系；用存取路径来表示数据之间的联系； 3. 独立的数据定义语言；独立的数据定义语言； 4. 导航的数据操纵语言。导航的数据操纵语言。1. 概念单一，实体以及实体之间的联系都概念单一，实体以及实体之间的联

37、系都用关系来表示；用关系来表示；2. 以关系代数为基础，形式化基础好；以关系代数为基础，形式化基础好；3. 数据独立性强，数据的物理存取路径对数据独立性强，数据的物理存取路径对用户隐蔽；用户隐蔽；4. 关系数据库语言是非过程化的，大大降关系数据库语言是非过程化的，大大降低了用户编程的难度。低了用户编程的难度。 1. 支持面向对象的数据模型；支持面向对象的数据模型； 2. 保持或继承第二代数据库系统的优点；保持或继承第二代数据库系统的优点； 3. 具有开放性。具有开放性。 第一代第一代第二代第二代第三代第三代传统数据库传统数据库缺点：缺点：1. 面向机器的语法数据模型；面向机器的语法数据模型；2

38、. 数据类型简单、固定数据类型简单、固定 ；3. 结构与行为完全分离结构与行为完全分离 ；4. 被动响应被动响应 ；5. 事务处理能力较差。事务处理能力较差。 数据库原理与应用数据库原理与应用5050数据库技术与其他相关技术的结合 数据库技术与分布处理技术相结合，出现了数据库技术与分布处理技术相结合，出现了分布式数据库分布式数据库；数据库技术与人工智能技术相结合，出现了数据库技术与人工智能技术相结合，出现了演绎数据库演绎数据库、主动数据库主动数据库和和知识库知识库等；等；数据库技术与多媒体技术相结合，出现了数据库技术与多媒体技术相结合，出现了多媒体数据库多媒体数据库。1.10.1 分布式数据库

39、分布式数据库集中式系统和分布式系统集中式系统和分布式系统 集中式数据库集中式数据库就是集中在一个中心场地的电子计算机上，以统就是集中在一个中心场地的电子计算机上，以统一处理方式所支持的数据库。一处理方式所支持的数据库。 集中控制处理效率高，可靠性好；集中控制处理效率高，可靠性好；数据冗余少，数据独立性高；数据冗余少，数据独立性高；易于支持复杂的物理结构去获得对数据的有效访问。易于支持复杂的物理结构去获得对数据的有效访问。数据库原理与应用数据库原理与应用5151分散式数据库系统分散式数据库系统 数据库原理与应用数据库原理与应用5252分布式数据库的定义分布式数据库的定义 分布式数据库是一组结构化的数据集合，它们在分布式数据库是一组结构化的数据集合，它们在逻逻辑上辑上属于同一系统而在属于同一系统而在物理上物理上分布在计算