2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
2.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念
1.數(shù)據(jù)庫(kù)的基本術(shù)語(yǔ)
(1)數(shù)據(jù)庫(kù)(Data Base,DB):以一定的方式將相關(guān)數(shù)據(jù)組織在一起并存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器上所形成的、能為多個(gè)用戶共享的、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的一組相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng):指幫助用戶建立、使用和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件系統(tǒng),簡(jiǎn)稱為DBMS(Data Base Management System)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心,DBMS通常由下列三個(gè)基本部分組成,即:
① 數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言DDL(Data DescriPtion Language)。用來(lái)描述數(shù)據(jù)庫(kù)、表的結(jié)構(gòu),供用戶建立數(shù)據(jù)庫(kù)及表。
② 數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言DML(Data ManiPulation Language)。供用戶對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢(包括檢索與統(tǒng)計(jì))和存儲(chǔ)(包括增加、刪除與修改)等操作。
③ 其他管理和控制程序。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)建立、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制,從而保證數(shù)據(jù)的安全、完整,及多用戶并發(fā)操作。同時(shí)完成初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)存、恢復(fù)、監(jiān)控、通信,以及工作日志等管理控制的實(shí)用程序。
(3)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(Data Base System):指以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ),以數(shù)據(jù)庫(kù)方式管理大量共享數(shù)據(jù)的綜合系統(tǒng)。它一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和用戶(最終用戶、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)員和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員) 四個(gè)部分構(gòu)成。
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng):是在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)支持下建立的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),簡(jiǎn)寫為DBAS.
2.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和其他數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)相比,有如下一些基本特點(diǎn)。
(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。文件系統(tǒng)中,獨(dú)立文件內(nèi)部的數(shù)據(jù)一般是有結(jié)構(gòu)的,但文件之間不存在聯(lián)系,因此從數(shù)據(jù)的整體來(lái)說(shuō)是沒(méi)有結(jié)構(gòu)的。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)雖然也常常分成許多單獨(dú)的數(shù)據(jù)文件,并且文件內(nèi)部也具有完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),但是它更注意同一數(shù)據(jù)庫(kù)中各數(shù)據(jù)文件之間的相互聯(lián)系。
(2)數(shù)據(jù)共享。共享是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目的,也是它的重要特點(diǎn)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù),不僅可以為同一企業(yè)或組織的內(nèi)部各部門共享,還可以為不同組織、地區(qū)甚至不同國(guó)家的用戶所共享。而在文件系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)總是由特定用戶專用的。
(3)數(shù)據(jù)獨(dú)立性。在文件系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序是相互依賴的,任何一方的改變總是要影響另一方。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,這種相互依賴性是很小的,數(shù)據(jù)和程序具有相對(duì)的獨(dú)立性。
數(shù)據(jù)庫(kù)模式主要分為物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。描述物理結(jié)構(gòu)的稱為物理數(shù)據(jù)庫(kù)描述(或物理模式、內(nèi)模式),它直接與操作系統(tǒng)或硬件相聯(lián)系。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只有一個(gè)內(nèi)模式。
描述邏輯結(jié)構(gòu)的稱為模式(或概念模式、邏輯模式) ,它是數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的完整表示,是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只有一個(gè)模式,它總是以某一種數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ),統(tǒng)一考慮所有用戶的要求,并有機(jī)地綜合成一個(gè)邏輯整體。模式僅僅是數(shù)據(jù)型的描述,不涉及具體數(shù)據(jù)值。模式的一組值稱為模式的一個(gè)實(shí)例,一個(gè)模式往往有許多的實(shí)例。模式是相對(duì)穩(wěn)定的,而實(shí)例是不斷變動(dòng)的。因?yàn)槟J椒从车氖菙?shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu),一旦定義好基本上就不再變動(dòng);而實(shí)例反映的是數(shù)據(jù)庫(kù)某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài),數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)是在不斷更新變化的。針對(duì)每一個(gè)用戶或應(yīng)用,又由模式導(dǎo)出若干個(gè)子模式(或叫外模式、用戶模式) .子模式是直接面向用戶的,用戶能夠看見(jiàn)并使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)描述。每一個(gè)子模式都是模式的一個(gè)子集;也可以把它看成是模式的一個(gè)窗口。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以有多個(gè)子模式。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式中還提供了兩個(gè)映像功能:一個(gè)是在物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)之間的映像(轉(zhuǎn)換) 功能;另一個(gè)是在邏輯結(jié)構(gòu)與用戶結(jié)構(gòu)之間的映像(轉(zhuǎn)換) 功能。第一種映像使得數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)改變時(shí)邏輯結(jié)構(gòu)不變,因而相應(yīng)的程序也不變,這就是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理獨(dú)立性;第二種映像使得邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí),用戶結(jié)構(gòu)不變,應(yīng)用程序也不用改變,這就是數(shù)據(jù)和程序的邏輯獨(dú)立性。由于這種獨(dú)立性,使得應(yīng)用程序的編寫再也不需要考慮數(shù)據(jù)的描述和存取問(wèn)題,從而大大減少了應(yīng)用程序的修改和維護(hù)工作。
(4)可控冗余度。在文件系統(tǒng)中,由于每個(gè)應(yīng)用都擁有并使用自己的數(shù)據(jù),各數(shù)據(jù)文件中難免有許多數(shù)據(jù)相互重復(fù),這就是冗余。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是為了整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享而建立的,各應(yīng)用的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)、共同使用,盡可能地避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)存儲(chǔ),減少了數(shù)據(jù)的冗余。
(5)統(tǒng)一的管理和控制。數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件包統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)。由于多用戶共享數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)還具有安全性、完整性、并發(fā)性控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。
TEL:蔣老師17773102705
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