274.数据库系统概述

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1.1定义

  数据库系统是以数据库技术为核心的计算机应用系统,其主要目的是避免生产和实践过程中产生的数据和信息,实现生产过程管理的自动化和信息化,提高信息管理下行速度 。

  数据、数据库、数据库管理系统与操作数据库的应用多多守护进程 ,加进去去支撑它们的硬件平台、软件平台和与数据库有关的人员一块儿构成了有有一另一个删剪的数据库系统。图1.1描述了数据库系统的构成。

图1.1 数据库系统的构成

1.2组成

数据库系统一般富含六个次责

1.2.1数据库

  定义:是数据库系统存放价值形式化数据的地方,是长期存储的、有组织的、可共享的数据的集合。

Ø 数据最终是以文件的形式存储在磁盘上,可不可不可不可以 了数据库管理系统不可不可不可不可以 对哪些地方地方文件进行存取操作。

Ø 每有有一另一个数据库都要花费有有一另一个原本文件,称为数据文件。

Ø SQL Server数据库的数据文件以.mdf或.ndf为扩展名。

数据库(DB)是存放数据的仓库,只不过哪些地方地方数据发生一定的关联,并按一定的格式存放进计算机内。广义上讲,数据不仅富含数字,还包括文本、图像、音频、视频等。

类似,把有有一另一个学校的学生、课程、学生成绩等数据有序地组织并存放进计算机内,就可不可不可不可以 构成有有一另一个数据库。

或者,数据库由某些持久的相互关联的数据的集合组成,并以一定的组织形式存放进计算机的存储介质中。

1.2.2数据库管理系统(DBMS)

  定义: DBMS是数据库的管理软件,是应用多多守护进程 和数据库之间桥梁,即应用多多守护进程 须要通过DBMS不可不可不可不可以 存取数据库中的数据。

Ø DBMS对数据的存取操作最终体现为对数据文件的更新和修改,但应用多多守护进程 可不可不可不可以 了直接执行这个 更新和修改操作。

Ø SQL Server 2014好多好多 SQL Server数据库系统的并不是DBMS。

  数据库管理系统(DBMS)是管理数据库的系统,它按一定的数据模型组织数据。DBMS应提供如下功能:

(1)数据定义功能:可定义数据库中的数据对象。

(2)数据操纵功能:可对数据库表进行基本操作,如插入、删除、修改、查询等。

(3)数据的删剪性检查功能:保证用户输入的数据满足相应的约束条件。实体、参照、域(用户定义)删剪性

(4)数据库的安全保护功能:保证可不可不可不可以 了具有权限的用户不可不可不可不可以 访问数据库中的数据。

(5)数据库的并发控制功能:使多个应用多多守护进程 可在同一时刻并发地访问数据库的数据。

(6)数据库系统的故障恢复功能:使数据库在运行突然出现故障时进行数据库恢复,以保证数据库可靠运行。

(7)在网络环境下访问数据库的功能。 

(8)方便、有效地存取数据库信息的接口和工具。编程人员通过多多守护进程 开发工具与数据库的接口编写数据库应用多多守护进程 。数据库系统管理员(DBA,DataBase Adminitrator)通过提供的工具对数据库进行管理。

  DBMS的功能主要包括以下几次方面:

   1.数据库定义功能

  DBMS一般都提供数据定义语言(DDL, Data Definition Language),可不可不可不可以 分别用于定义外模式、概念模式和内模式。用DDL编写的外模式、概念模式和内模式分别称为源外模式、源概念模式和源内模式。它们经过模式翻译多多守护进程 翻译后将形成相应的内部内部结构表示,分别称为目标外模式、目标概念模式和目标内模式。

  哪些地方地方目标模式被保发生数据字典中(又称系统目录),它们是用于刻画数据库的框架价值形式,是对数据库(而不是数据)的并不是描述,也是DBMS存取和管理数据的基本法律依据 。

2.数据操纵功能

  DBMS还提供数据操作语言(DML, Data Manipulation Language)用于实现对数据库的查询、加进去去、修改和删除等基本操作。

  DML分为宿主型的和自主型的(或自含型的)的DML。

Ø 宿主型的DML用于嵌入到某些语言(称为主语言)当中,类似把它嵌入到PASCAL、FORTRAN,C等高级语言中。类似DML语言并不是可不可不可不可以 了独立使用,这也好多好多 它虽然称为宿主型DML的原因。

Ø 自主型的(或自含型)DML则是交互式命令语言,其语法简单,每条搞笑的话都可不可不可不可以 独立执行。

Ø 如今,DBMS一般既提供宿主型的DML也提供自主型的DML,原因提供集宿主型和自主型于一体的DML,其典型的代表好多好多 著名的SQL(Structured Query Language)语言。SQL搞笑的话既可不可不可不可以 嵌入到某些的高级语言,也可不可不可不可以 单独交互执行。

  用户原因应用多多守护进程 对数据库的操作实际上是通过DBMS控制并执行DML搞笑的话来实现的。

  自主型的DML是交互式命令语言,DBMS通常以解释执行的法律依据 运行它们。

  对于宿主型的DML,DBMS提供并不是执行法律依据 :

Ø  预编译法律依据 。这个 法律依据 的原理是,由DBMS提供的预编译多多守护进程 对富含DML的主语言进行扫描,识别出DML,或者把哪些地方地方DML转加进去合法的主语言代码,以便主语言的编译多多守护进程 不不可不可不可不可以 接受和执行它们。

Ø  修改、扩充主语言编译多多守护进程 的法律依据 。这个 法律依据 又称为增强编译法律依据 ,增强后的编译多多守护进程 既可不可不可不可以 编译主语言代码,也可不可不可不可以 编译和执行嵌入的DML搞笑的话。

3.数据库运行管理功能

  数据库运行管理是DBMS提供的重要功能之一,它是数据系统不不可不可不可不可以 正确、有效运行的基本保证。这个 管理功能主要包括存取控制、安全性检测、并发控制、删剪性约束条件的检查和执行、数据库内部内部结构的维护和管理等。

4.数据库的建立和维护功能

  这包括数据库初试数据的装载和转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。哪些地方地方功能主好多好多 由DBMS提供的实用多多守护进程 来完成。

1.2.3应用多多守护进程

定义: 是指通过访问数据库来完成用户操作的多多守护进程 。

Ø 它介于系统用户和DBMS之间,用户通过操作应用多多守护进程 来获取大伙儿的需求,而应用多多守护进程 则通过DBMS访问数据库来实现用户提出的需求。

Ø 应用多多守护进程 可不可不可不可以 用Java、JSP、.NET等技术开发。

1.2.4系统用户

  定义:是大致分为两类——系统用户和系统管理员。

Ø 系统用户是指应用多多守护进程 的用户,大伙儿是整个数据库系统的最终使用者;

Ø 系统管理员可不可不可不可以 分为不同级别类型的管理人员,大伙儿主要负责数据库的管理和维护工作。

1.2.5数据库系统各次责之间的关系

 

1.3 数据库系统的模式价值形式

  现在数据库系统软件产品非常多,它们原因基于不同的操作系统,支持不同的数据库语言,采用不同的数据价值形式,等等。或者,它们的体系价值形式却基本相同,那好多好多 三级模式价值形式。

  三级模式价值形式是由美国国家标准學會(ANSI, American National Standards Institute)所属的标准计划和要求委员会(SPARC, Standards Planning And Requirements Committee)于1975年提出的,称为SPARC分级价值形式。

  三级模式价值形式将数据库系统抽象为有有一另一个层次,分别为内模式、概念模式和外模式。

1.3.1内模式

  定义:又称存储模式,它是数据在数据库系统中最底层的表示,描述了数据的物理价值形式和存储法律依据 ,即定义了存储记录的类型、存贮域的表示、存储记录的物理顺序、索引等。

  有有一另一个数据库仅有有一另一个内模式。

1.3.2概念模式

  定义:又称逻辑模式,简称模式,它用于对整个数据库中数据的逻辑价值形式和价值形式、实体及其性质与联系进行描述。但这个 描述不须涉及具体的物理存储法律依据 和硬件环境,好多好多 涉及任何特定的应用多多守护进程 及其开发工具。

  有有一另一个数据库也可不可不可不可以 了有一另一个概念模式。

1.3.3外模式

  定义:外模式是概念模式的有有一另一个子集,这个 子集是为某有有一另一个特定用户所使用的。从这个 高度看,外模式是面向用户的,好多好多 外模式又称子模式或用户模式。本质上,外模式是应用多多守护进程 所使用的局部数据的逻辑价值形式和价值形式的描述,是使用该应用多多守护进程 的用户所就看的数据视图

1.3.4总结

   以上有有一另一个模式分别从有有一另一个不同层次的级别对数据库进行抽象,即分别抽象为用户级、概念级、物理级数据库

Ø 用户级数据库对应于外模式,是从用户的高度对数据库进行抽象,是用户就看和使用的用户视图的集合。

Ø 概念级数据库对应于概念模式,介于用户级和物理级之间,是多多守护进程 开发人员就看和使用的数据库。。

Ø 物理级数据库对应于内模式,是从数据的物理存储价值形式的高度对数据库进行抽象。

总之,外模式是概念模式的子集,概念模式是内模式的逻辑表示,而内模式则是概念模式的物理表示。

  三级模式价值形式将数据库系统抽象为有有一另一个层次,分别为内模式、概念模式和外模式。各模式的关系如图1.7所示。