数据库系统概念01引言.ppt

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1、DATABASE SYSTEM CONCEPTS,第一章 引言,2023年11月14日星期二,2,数据库系统概念-引言,提纲,1.1数据库系统的应用1.2数据库系统的目标&1.13数据库系统发展历史1.3数据视图 1.3.3数据模型&1.7基于对象数据库和半结构化数据库&1.6.3实体-联系模型1.4数据库语言1.5关系数据库1.6数据库设计1.9事务管理1.10数据挖掘与分析1.11系统结构&1.8数据存储和查询1.12数据库用户和管理员数据库的若干研究方向,2023年11月14日星期二,3,数据库系统概念-引言,1.1数据库系统应用,银行业航空公司大学通讯业财政系统销售制造业人力资源,20

2、23年11月14日星期二,4,数据库系统概念-引言,1.13数据库发展,1963年，美国Honeywell公司的IDS（Integrated Data Store）系统投入运行，揭开了数据库技术的序幕 20世纪70年代是数据库蓬勃发展的年代，网状系统和层次系统占据了整个数据库商用市场，而关系系统仅处于实验阶段 20世纪80年代，关系系统由于使用简便以及硬件性能的改善，逐步代替网状系统和层次系统占领了市场 20世纪90年代，关系数据库已成为数据库技术的主流 进入21世纪以后，无论是市场的需求还是技术条件的成熟，对象数据库技术、网络数据库技术的推广和普及已成定局,2023年11月14日星期二,5,

3、数据库系统概念-引言,1.13数据库的地位,数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志,2023年11月14日星期二,6,数据库系统概念-引言,1.2数据库系统的目标,基础-四个基本概念数据管理技术的产生与发展,2023年11月14日星期二,7,数据库系统概念-引言,基础-四个基本概念,数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS),2023年11月14日星期二

4、,8,数据库系统概念-引言,基础1-数据,数据(Data)是数据库中存储的基本对象数据的定义描述事物的符号记录数据的种类文字、图形、图像、声音数据的特点数据与其语义是不可分的,2023年11月14日星期二,9,数据库系统概念-引言,基础1-数据举例,学生档案中的学生记录（李明，男，1992，江苏，计算机系，2010）数据的形式不能完全表达其内容数据的解释语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间解释：李明是个大学生，1992年出生，江苏人，2010年考入计算机系,2023年11月14日星期二,10,数据库系统概念-引言,基础1-数据,数据结构 逻辑结构数据之间存在的逻辑关系表、树

5、、图、数组物理结构数据在计算机内的存储方式顺序方式、链接方式,2023年11月14日星期二,11,数据库系统概念-引言,基础2-数据库（举例）,2023年11月14日星期二,12,数据库系统概念-引言,基础2-数据库(续),人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据之后，应将其保存起来以供进一步加工处理，进一步抽取有用信息数据库的定义数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合,2023年11月14日星期二,13,数据库系统概念-引言,基础2-数据库(续),数据库的特征数据按一定的数据模型组织、描述和储存可为各种用户共享冗余度较小数据独立性较高易扩展,

6、2023年11月14日星期二,14,数据库系统概念-引言,基础3-数据库管理系统,什么是DBMS数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）由一个互相关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的程序组成。是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS的用途科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据,2023年11月14日星期二,15,数据库系统概念-引言,基础3-DBMS的主要功能,数据定义功能 提供数据定义语言(DDL)定义数据库中的数据对象数据操纵功能 提供数据操纵语言(DML)操纵数据实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改),2023年1

7、1月14日星期二,16,数据库系统概念-引言,基础3-DBMS的主要功能(续),数据库的运行管理 保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能 数据库数据批量装载 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视等,2023年11月14日星期二,17,数据库系统概念-引言,基础4-数据库系统,什么是数据库系统数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库数据库系统的构成由数据库、数据库管理系统、应用系统（及其开发工具）、数据库管理员（和用户）构成,

8、2023年11月14日星期二,18,数据库系统概念-引言,基础4-数据库系统(续),数据库系统构成,2023年11月14日星期二,19,数据库系统概念-引言,基础4-数据库系统(续),2023年11月14日星期二,20,数据库系统概念-引言,数据管理技术的产生和发展,什么是数据管理对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题数据管理技术的发展过程人工管理阶段(40年代中-50年代中)文件系统阶段(50年代末-60年代中)数据库系统阶段(60年代末-现在),2023年11月14日星期二,21,数据库系统概念-引言,数据管理技术的产生和发展(续),数据管理技术的发展动力应用需

9、求的推动计算机硬件的发展计算机软件的发展,2023年11月14日星期二,22,数据库系统概念-引言,数据管理的发展阶段,人工管理阶段（50年代中期以前）文件系统阶段（50年代后期-60年代中期）数据库系统阶段（60年代后期开始）数据库系统 VS 文件系统数据库系统的特点,2023年11月14日星期二,23,数据库系统概念-引言,人工管理阶段,背景计算机主要用于科学计算数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等外存为顺序存取设备磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备没有操作系统，没有数据管理软件用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据，程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户

10、上机操作,2023年11月14日星期二,24,数据库系统概念-引言,人工管理阶段,特点用户完全负责数据管理工作数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等数据完全面向特定的应用程序每个用户使用自己的数据，数据不保存，用完就撤走数据与程序没有独立性程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变磁带的特点优点：廉价地存放大容量数据缺点：顺序访问；1%所需，100%访问,2023年11月14日星期二,25,数据库系统概念-引言,人工管理阶段,2023年11月14日星期二,26,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,背景计算机不但用于科学计算，还用于管理外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备直接存取设备（DAS

11、D）无须顺序存取由地址直接访问所需记录有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统文件存储空间的管理目录管理文件读写管理文件保护向用户提供操作接口,2023年11月14日星期二,27,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,解放了用户对外存的访问,2023年11月14日星期二,28,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,特点系统提供一定的数据管理功能存取方法（索引文件、链接文件、直接存取文件、倒排文件等）支持对文件的基本操作（增、删、改、查等），用户程序不必考虑物理细节数据的存取基本上以记录为单位数据仍是面向应用的一个数据文件对应一个或几个用户程序数据与程序有一定的独立性文件的逻辑结构与存储结构由系统进

12、行转换，数据在存储上的改变不一定反映在程序上,2023年11月14日星期二,29,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,2023年11月14日星期二,30,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,数据与程序的独立性差文件系统并没有从根本上改变数据与程序紧密结合的状况，数据的逻辑结构改变则必须修改应用程序文件系统只是解脱了程序员对物理设备存取的负担，它并不理解数据的语义，只负责存储数据的语义信息只能由程序来解释，也就是说，数据收集以后怎么组织，以及数据取出来之后按什么含义应用，只有全权管理它的程序知道。一个应用若想共享另一个应用生成的数据，必须同另一个应用沟通，了解数据的语义与组织方式,2023年11

13、月14日星期二,31,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,数据的共享性差，冗余度大数据面向应用即使不同应用程序所需要的数据有部分相同时，也必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据数据孤立数据分散管理，许多文件，许多数据格式数据的不一致性由于数据存在很多副本，给数据的修改与维护带来了困难，容易造成数据的不一致性,2023年11月14日星期二,32,数据库系统概念-引言,文件系统阶段,数据查询困难记录之间无联系应用自己编程实现对每个查询都重新编码数据完整性难于维护性别必须是男或女员工工资不能超过其经理每门课选修人数不能超过100,2023年11月14日星期二,33,数据库系统概念-引言,示例,S(

14、SNO,SNAME,STATUS,CITY)P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT,CITY)J(JNO,JNAME,CITY)SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY)S表示供应商，各属性依次为供应商号，供应商名，供应商状态值，供应商所在城市P表示零件，各属性依次为零件号，零件名，零件颜色，零件重量，零件存放的城市J表示工程，各属性依次为工程号，工程名，工程所在城市SPJ表示供货关系，各属性依次为供应商号，零件号，工程号，供货数量,供应商,项目,零件,供应,2023年11月14日星期二,34,数据库系统概念-引言,示例,查询“供应红色零件给北京的工程的供应商姓名”维护“不允许供应不存

15、在的零件”,2023年11月14日星期二,35,数据库系统概念-引言,基于文件系统,分别组织几个文件，存储各类对象的记录,2023年11月14日星期二,36,数据库系统概念-引言,基于文件系统,如果InsertFile(SPJ),ScanFile(P)判断欲插入的零件号是否在P中,如果DeleteFile(P),ScanFile(SPJ)判断欲删除的零件号是否在SPJ中,2023年11月14日星期二,37,数据库系统概念-引言,数据库系统阶段,背景计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求强（多种应用、不同语言共享数据）外存有了大容量磁盘，光盘软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及应用程

16、序成本相对增加，其中维护的成本更高，力求降低,2023年11月14日星期二,38,数据库系统概念-引言,数据库系统阶段,数据库观点数据不是依赖于处理过程的附属品，而是现实世界中独立存在的对象,2023年11月14日星期二,39,数据库系统概念-引言,数据库系统的特点,2023年11月14日星期二,40,数据库系统概念-引言,数据库系统阶段,特点有了数据库管理系统面向全组织，面向现实世界独立性较强由DBMS统一存取，维护数据语义及结构,2023年11月14日星期二,41,数据库系统概念-引言,数据库系统的特点,面向全组织的复杂的数据结构支持全企业的应用而不是某一个应用数据反映了客观事物间的本质联

17、系，而不是着眼于面向某个应用，是有结构的数据。这是数据库系统的主要特征之一，与文件系统的根本差别。文件系统只是记录的内部有结构，一个文件的记录之间是个线性序列，记录之间无联系,2023年11月14日星期二,42,数据库系统概念-引言,数据库系统的特点,数据的冗余度小，易扩充数据面向整个系统，而不是面向某一应用，数据集中管理，数据共享，因此冗余度小节省存储空间，减少存取时间，且可避免数据之间的不相容性和不一致性每个应用选用数据库的一个子集，只要重新选取不同子集或者加上一小部分数据，就可以满足新的应用要求，这就是易扩充性,2023年11月14日星期二,43,数据库系统概念-引言,数据库系统的特点,

18、具有较高的数据和程序的独立性把数据库的定义和描述从应用程序中分离出去数据描述是分级的（全局逻辑、局部逻辑、存储）数据的存取由系统管理，用户不必考虑存取路径等细节，从而简化了应用程序,2023年11月14日星期二,44,数据库系统概念-引言,数据库系统的特点,统一的数据控制功能，数据共享程度高数据的安全性控制（Security）保护数据以防止不合法的使用所造成的数据泄露和破坏措施：用户标识与鉴定，存取控制数据的完整性控制（Integrity）数据的正确性、有效性、相容性措施：完整性约束条件定义和检查,2023年11月14日星期二,45,数据库系统概念-引言,数据库系统的特点,并发控制（Concu

19、rrency）对多用户的并发操作加以控制、协调，防止其互相干扰而得到错误的结果并使数据库完整性遭到破坏措施：封锁恢复控制(Recovery)将数据库从故障中恢复到某个一致状态措施：冗余,2023年11月14日星期二,46,数据库系统概念-引言,基于数据库系统,数据统一按表结构存放，设为S，P，J，SPJ查询：只需提查询要求，由系统完成查询过程SELECT SNAMEFROM S,P,J,SPJWHERE SPJ.SNO=S.SNO AND SPJ.PNO=P.PNO AND SPJ.JNO=J.PNO AND J.CITY=“BEIJING”AND P.COLOR=“RED”维护：应用提出完整

20、性约束，系统自动检查CREATE TABLE SPJ(,FOREIGN KEY(PNO)REFERENCES P(PNO),),2023年11月14日星期二,47,数据库系统概念-引言,数据库系统vs文件系统,文件系统的弱点记录之间无联系难于维护数据的完整性数据库系统的用武之地有查询整体数据结构化效率两面观运行效率开发效率,2023年11月14日星期二,48,数据库系统概念-引言,数据库系统vs文件系统,文件系统,数据管理,应用,应用,文件系统,应用数据管理,应用数据管理,应用软件,系统软件,2023年11月14日星期二,49,数据库系统概念-引言,1.3数据视图,数据库系统的一个主要目的是给

21、用户提供数据的抽象视图，即系统隐藏关于数据存储和维护的某种细节1.3.2实例与模式1.3.1数据抽象1.3.3数据模型,2023年11月14日星期二,50,数据库系统概念-引言,1.3.2实例与模式,Instances and Schemas型与值的区别型是对数据的结构和属性的说明-模式值是型的一个具体赋值-实例型是相对稳定的，值是随时间不断变化的类比class personpublic:string name;string address;person TOM;person是型，TOM是变量，TOM在某时刻的值是实例,2023年11月14日星期二,51,数据库系统概念-引言,1.3.2实例与

22、模式,实例：特定时刻存储在数据库中的信息的集合称作数据库的一个实例模式：数据库的总体设计称作数据库模式,2023年11月14日星期二,52,数据库系统概念-引言,1.3.1数据抽象-数据库模式,模式的分级为了提高数据的物理独立性和逻辑独立性，使数据库的用户观点，即用户看到的数据库，与数据库的物理方面，即实际存储的数据库区分开来，数据库系统的模式是分级的数据库系统三级模式结构CODASYL（Conference On Data System Language,美国数据系统语言协商会）提出模式、外模式、存储模式三级模式的概念，三级模式之间有两级映象,2023年11月14日星期二,53,数据库系统概

23、念-引言,1.3.1数据抽象,物理层最低层次的抽象描述数据如何存储逻辑层描述数据及数据间的关系由DBA使用视图层描述整个数据库的某一部分使用户与系统交互更简单,2023年11月14日星期二,54,数据库系统概念-引言,1.3.1数据库三级模式结构,外模式(Sub-Schema 子模式)用户的数据视图是数据的局部逻辑结构，模式的子集可以有多个模式(Schema)所有用户的公共数据视图是数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的描述只有一个内模式(Storage Schema 存储模式)是数据的物理结构及存储方式只有一个,2023年11月14日星期二,55,数据库系统概念-引言,1.3.1数据库三级模式

24、结构,外模式/模式映象定义某一个外模式和模式之间的对应关系，映象定义通常包含在各外模式中模式/内模式映象定义数据逻辑结构与存储结构之间的对应关系,2023年11月14日星期二,56,数据库系统概念-引言,1.3.1数据库三级模式结构,2023年11月14日星期二,57,数据库系统概念-引言,1.3.1数据独立性,数据独立性物理数据独立性存储结构改变时，修改模式/内模式映象，使模式保持不变，从而应用程序可以保持不变，称为数据的物理独立性逻辑数据独立性当模式改变时，修改外模式/模式映象，使外模式保持不变，从而应用程序可以保持不变，称为数据的逻辑独立性,2023年11月14日星期二,58,数据库系统

25、概念-引言,1.3.1数据库三级模式结构实例,create V1 select S#,SNAME,ADDRESS from S,2023年11月14日星期二,59,数据库系统概念-引言,1.3.1数据库三级模式结构实例,create V1 select S#,SNAME,ADDRESS from B union select S#,SNAME,ADDRESS from M,2023年11月14日星期二,60,数据库系统概念-引言,1.3.3数据模型,定义描述数据、数据联系、数据语义以及一致性约束的概念工具的集合要求比较真实的模拟现实世界容易为人所理解便于在计算机上实现,2023年11月14日星

26、期二,61,数据库系统概念-引言,1.3.3数据模型,数据模型分成四类关系模型：用表的集合表示数据和数据之间的关系实体-联系模型：现实世界是由实体和实体之间的联系构成的，用于数据库设计基于对象数据模型：实体-联系模型增加了封装、方法和对象标识的扩展面向对象数据模型对象-关系数据模型半结构化数据模型：半结构化数据模型允许相同类型的数据项含有不同的属性集的数据说明-xml,2023年11月14日星期二,62,数据库系统概念-引言,1.6.3E-R数据模型,m,n,2023年11月14日星期二,63,数据库系统概念-引言,oo数据模型,2023年11月14日星期二,64,数据库系统概念-引言,关系模

27、型,用二维表来表示实体及其相互联系,2023年11月14日星期二,65,数据库系统概念-引言,关系模型,优点简单，表的概念直观、单一，用户易理解非过程化的数据请求，数据请求可以不指明路径，用户只需提出“做什么”，无须说明“怎么做”数据独立性坚实的理论基础,2023年11月14日星期二,66,数据库系统概念-引言,层次模型,层次模型用树结构表示实体之间联系的模型叫层次模型树由节点和连线组成节点代表实体型连线表示两实体型间的一对多联系树的特性每棵树有且仅有一个节点无父节点，称为树的根树中的其它节点都有且仅有一个父节点,2023年11月14日星期二,67,数据库系统概念-引言,层次模型,2023年1

28、1月14日星期二,68,数据库系统概念-引言,层次模型,2023年11月14日星期二,69,数据库系统概念-引言,层次模型,特点结点的双亲是唯一的只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在,2023年11月14日星期二,70,数据库系统概念-引言,层次模型,优点结构简单，易于实现缺点支持的联系种类太少只支持二元一对多联系只允许实体集间一种联系，不支持实体集间多种联系数据操纵不方便子结点的存取只能通过父结点来进行插入删除复杂,父结点删除导致子结点删除,丢失信息代表产品：IB

29、M的IMS数据库，1969年研制成功,2023年11月14日星期二,71,数据库系统概念-引言,网状模型,网状模型是一个满足下列条件的有向图可以有一个以上的节点无父节点至少有一个节点有多于一个的父节点（排除树结构）节点代表实体型，有向边（从箭尾到箭头）表示两实体型间的一对多联系,2023年11月14日星期二,72,数据库系统概念-引言,网状模型,2023年11月14日星期二,73,数据库系统概念-引言,网状模型,特点只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义,2023年11月14日星期二,74,数据库系统概念-引言,

30、网状模型,优点表达的联系种类丰富性能良好，存取效率高缺点结构复杂语言复杂DBTG报告1969年，由美国CODASYC（Conference On Data System Language，数据系统语言协商会）下属的DBTG（Data Base Task Group）组提出，确立了网状数据库系统的概念、方法、技术,2023年11月14日星期二,75,数据库系统概念-引言,1.4数据库语言,DDL语言（Data Description Language）描述外模式、模式、内模式（源模式）数据库定义功能模式翻译程序把源模式翻译成目标模式，存入数据字典中一致性约束定义,2023年11月14日星期二,7

31、6,数据库系统概念-引言,1.4数据库语言,DML语言（Data manipulation language）对数据库进行检索、插入、修改、删除数据存取功能DML类型过程化的DMLWHAT AND HOW非过程化的DMLWHAT，NO HOW实例-SQL,2023年11月14日星期二,77,数据库系统概念-引言,1.4数据库语言,DCL语言（Data Control language）数据控制功能安全性完整性并发控制安全性控制：权限的转授和回收允许用户把已获得的权限转授给其他用户，也可以把已授给其他用户的权限再回收上来数据存取功能,2023年11月14日星期二,78,数据库系统概念-引言,1.

32、5关系数据库,表,2023年11月14日星期二,79,数据库系统概念-引言,DDL语言,2023年11月14日星期二,80,数据库系统概念-引言,DML语言,2023年11月14日星期二,81,数据库系统概念-引言,来自应用程序的数据库访问,应用程序接口ODBCJDBC扩展宿主语言，嵌入DML语言,2023年11月14日星期二,82,数据库系统概念-引言,1.6数据库设计,1.6.1设计过程需求分析选择数据模型概念设计阶段逻辑设计阶段物理设计阶段,2023年11月14日星期二,83,数据库系统概念-引言,1.6数据库设计,1.6.2银行企业的数据库设计需求银行由支行组成银行客户两种帐户：储蓄帐

33、户和支票帐户为客户提供贷款，记录还款银行职员,2023年11月14日星期二,84,数据库系统概念-引言,银行系统的ER图,Account-branch,2023年11月14日星期二,85,数据库系统概念-引言,1.6数据库设计,1.6.4规范化范式和函数依赖（第七章）NULL,2023年11月14日星期二,86,数据库系统概念-引言,1.9事务管理,事务定义事务是由一系列操作序列构成的程序执行单元，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位实例-银行转帐：从A帐户过户50￥到B帐户read(A);A:=A 50;write(A);read(B);B:=B+50;write(B);,

34、2023年11月14日星期二,87,数据库系统概念-引言,1.9事务管理,事务特性(ACID)原子性(Atomicity)事务中包含的所有操作要么全做，要么全不做原子性由恢复机制实现一致性(Consistency)事务的隔离执行必须保证数据库的一致性事务开始前，数据库处于一致性的状态；事务结束后，数据库必须仍处于一致性状态数据库的一致性状态由用户来负责，由并发控制机制实现如银行转帐，转帐前后两个帐户金额之和应保持不变事务运行过程中允许暂时的不一致,2023年11月14日星期二,88,数据库系统概念-引言,1.9事务管理,事务特性(ACID)隔离性(Isolation)系统必须保证事务不受其它并

35、发执行事务的影响对任何一对事务T1，T2，在T1看来，T2要么在T1开始之前已经结束，要么在T1完成之后再开始执行隔离性通过并发控制机制实现持久性(Durability)一个事务一旦提交之后，它对数据库的影响必须是永久的系统发生故障不能改变事务的持久性持久性通过恢复机制实现,2023年11月14日星期二,89,数据库系统概念-引言,1.10数据挖掘与分析,数据挖掘的定义数据挖掘就是应用一系列技术从大型数据库或数据仓库中提取人们感兴趣的信息和知识，这些知识或信息是隐含的，事先未知而潜在有用的，提取的知识表示为概念、规则、规律、模式等形式。数据挖掘是一类深层次的数据分析非结构化（文本）信息检索,2

36、023年11月14日星期二,90,数据库系统概念-引言,2023年11月14日星期二,91,数据库系统概念-引言,DBMS的运行过程,2023年11月14日星期二,92,数据库系统概念-引言,DBMS的运行过程,Step 1用户向DBMS发出调用数据库数据的命令Step 2DBMS对命令进行语法检查、语义检查、存取权限检查，决定是否执行该命令Step 3DBMS执行查询优化，把命令转换为一串单记录的存取操作序列Step 4执行存取操作序列（反复执行以下各步，直至结束）Step 5DBMS首先在缓冲区内查找记录，若找到转10，否则转6Step 6DBMS查看存储模式，决定从哪个文件存取哪个物理记

37、录,2023年11月14日星期二,93,数据库系统概念-引言,DBMS的运行过程,Step 7DBMS根据6的结果，向操作系统发出读取记录的命令Step 8操作系统执行读取数据的命令Step 9操作系统将数据从数据库存储区送到系统缓冲区Step 10DBMS根据用户命令和数据字典的内容导出用户所要读取的数据格式Step 11DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到用户工作区Step 12DBMS将执行状态信息返回给用户,2023年11月14日星期二,94,数据库系统概念-引言,应用程序体系结构,2023年11月14日星期二,95,数据库系统概念-引言,1.12数据库用户,用户无经验用户（nave

38、user）通过应用系统的用户接口（菜单等）使用数据库应用程序员(application programmer)基于外模式来编写应用程序富有经验的用户(sophisticated user)不通过编写程序同系统交互，通过数据库查询语言表达需求专业用户（specialized user）编写专门的、不适合于传统数据处理模式的数据库应用的富有经验的用户，如CAD等,2023年11月14日星期二,96,数据库系统概念-引言,1.12.2数据库管理员,DBA的重要性重要资源维护整个组织的信息资源共享资源多用户共享，需要统一管理、协调、监控DBA职责建库方面确定模式、外模式、存储结构、存取策略负责数据的整

39、理和装入,2023年11月14日星期二,97,数据库系统概念-引言,1.12.2数据库管理员,用库方面定义完整性约束条件规定数据的保密级别、用户权限监督和控制数据库的运行情况制定后援和恢复策略，负责故障恢复改进方面监督分析系统的性能（空间利用率，处理效率）数据库重组织，物理上重组织，以提高性能数据库重构造，设计上较大改动，模式和内模式修改,2023年11月14日星期二,98,数据库系统概念-引言,补充知识：数据库的若干研究方向,新的数据库管理系统新的数据库应用特种数据库领域数据库,2023年11月14日星期二,99,数据库系统概念-引言,新的数据库管理系统,新的数据模型面向对象数据库对象-关系

40、数据库XML数据库新的体系结构并行数据库Very Large Database分布式数据库网络+数据库对等数据库数据流管理系统：DSMS,2023年11月14日星期二,100,数据库系统概念-引言,新的数据库应用,商业智能从事务型操作向分析型操作决策支持数据仓库数据挖掘OLAP信息集成“turn the Web into database”,2023年11月14日星期二,101,数据库系统概念-引言,特种数据库,移动数据库分布式数据库的扩展数据库+无线网络（偶尔断连）传感网络即时性+就地性手机、汽车、PDA.主动数据库被动服务：命令驱动主动服务：事件驱动实时监控系统，异常情况主动处理.演绎数据库人工智能+数据库，专家系统,2023年11月14日星期二,102,数据库系统概念-引言,特种数据库,时态数据库管理被处理事件的历史性信息管理数据库系统中元事件的时态信息模糊数据库处理模糊对象模糊专家系统，模拟计算.概率数据库实时数据库对数据的“定时”存取和对“短暂有效”数据的存取工厂生产过程控制、证券交易、雷达跟踪.主存数据库,2023年11月14日星期二,103,数据库系统概念-引言,领域数据库,生物数据库序列、图、高维数据空间数据库几何数据空间查询多媒体数据库CAD数据库,