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,其主要目的是出理 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,提高信息管理传输传输速率。

  数据、数据库、数据库管理系统与操作数据库的程序运行运行,添加支撑它们的硬件平台、软件平台和与数据库有关的人员一齐构成了有有一两个 详细的数据库系统。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

数据库系统一般包含两个 要素

1.2.1数据库

  定义:是数据库系统存放形态化数据的地方,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,还也能也能 数据库管理系统也能对那先 文件进行存取操作。

Ø 每有有一两个 数据库都大约有有一两个 多而是文件,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,只不过那先 数据所处一定的关联,并按一定的格式存倒入计算机内。广义上讲,数据不仅包含数字,还包括文本、图像、音频、视频等。

类事,把有有一两个 学校的学生、课程、学生成绩等数据有序地组织并存倒入计算机内,就还也能 构成有有一两个 数据库。

假如,数据库由或多或少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倒入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,是程序运行运行和数据库之间桥梁,即程序运行运行还也能通过DBMS也能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,但程序运行运行还也能 直接执行这一 更新和修改操作。

Ø SQL Server 2014而是SQL Server数据库系统的四种 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)数据的详细性检查功能: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)详细性

(4)数据库的安全保护功能:保证还也能也能 具有权限的用户也能访问数据库中的数据。

(5)数据库的并发控制功能:使多个程序运行运行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:使数据库在运行出显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。编程人员通过程序运行开发工具与数据库的接口编写数据库程序运行运行。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条方面:

   1.数据库定义功能

  DBMS一般都提供数据定义语言(DDL, Data Definition Language),还也能 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。它们经过模式翻译程序运行翻译后将形成相应的组织组织结构表示,分别称为目标外模式、目标概念模式和目标内模式。

  那先 目标模式被保所处数据字典中(又称系统目录),它们是用于刻画数据库的框架形态,是对数据库(而都在数据)的四种 描述,也是DBMS存取和管理数据的基本方法。

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、添加、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用于嵌入到或多或少语言(称为主语言)当中,类事把它嵌入到PASCAL、FORTRAN,C等高级语言中。类事DML语言四种 还也能 独立使用,这也而是它固然称为宿主型DML的导致 。

Ø 自主型的(或自含型)DML则是交互式命令语言,其语法简单,每条励志的话 都还也能 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,日后提供集宿主型和自主型于一体的DML,其典型的代表而是著名的SQL(Structured Query Language)语言。SQL励志的话 既还也能 嵌入到或多或少的高级语言,也还也能 单独交互执行。

  用户日后程序运行运行对数据库的操作实际上是通过DBMS控制并执行DML励志的话 来实现的。

  自主型的DML是交互式命令语言,DBMS通常以解释执行的方法运行它们。

  对于宿主型的DML,DBMS提供四种 执行方法:

Ø  预编译方法。这一 方法的原理是,由DBMS提供的预编译程序运行对包含DML的主语言进行扫描,识别出DML,假如把那先 DML转添加合法的主语言代码,以便主语言的编译程序运行也能接受和执行它们。

Ø  修改、扩充主语言编译程序运行的方法。这一 方法又称为增强编译方法,增强后的编译程序运行既还也能 编译主语言代码,也还也能 编译和执行嵌入的DML励志的话 。

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,它是数据系统也能正确、有效运行的基本保证。这一 管理功能主要包括存取控制、安全性检测、并发控制、详细性约束条件的检查和执行、数据库组织组织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。那先 功能主而是由DBMS提供的实用程序运行来完成。

1.2.3程序运行运行

定义: 是指通过访问数据库来完成用户操作的程序运行。

Ø 它介于系统用户和DBMS之间,用户通过操作程序运行运行来获取亲们的需求,而程序运行运行则通过DBMS访问数据库来实现用户提出的需求。

Ø 程序运行运行还也能 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 系统用户是指程序运行运行的用户,亲们是整个数据库系统的最终使用者;

Ø 系统管理员还也能 分为不同级别类型的管理人员,亲们主要负责数据库的管理和维护工作。

1.2.5数据库系统各要素之间的关系

 

1.3 数据库系统的模式形态

  现在数据库系统软件产品非常多,它们日后基于不同的操作系统,支持不同的数据库语言,采用不同的数据形态,等等。假如,它们的体系形态却基本相同,那而是三级模式形态。

  三级模式形态是由美国国家标准自学(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分级形态。

  三级模式形态将数据库系统抽象为有有一两个 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,描述了数据的物理形态和存储方法,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。

  有有一两个 数据库仅有有一两个 多内模式。

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形态和形态、实体及其性质与联系进行描述。但这一 描述固然涉及具体的物理存储方法和硬件环境,而是涉及任何特定的程序运行运行及其开发工具。

  有有一两个 数据库也还也能也能 有一两个 多概念模式。

1.3.3外模式

  定义:外模式是概念模式的有有一两个 子集,这一 子集是为某有有一两个 特定用户所使用的。从这一 深度看,外模式是面向用户的,统统外模式又称子模式或用户模式。本质上,外模式是程序运行运行所使用的局部数据的逻辑形态和形态的描述,是使用该程序运行运行的用户所看得人的数据视图

1.3.4总结

   以上有有一两个 模式分别从有有一两个 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,是从用户的深度对数据库进行抽象,是用户看得人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,是程序运行开发人员看得人和使用的数据库。。

Ø 物理级数据库对应于内模式,是从数据的物理存储形态的深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。

  三级模式形态将数据库系统抽象为有有一两个 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。