數(shù)據(jù)庫知識詳解之一數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述
第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述
數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支。今天，信息資源已成為各個部門的重要財(cái)富和資源。建立一個滿足各級部門信息處理要求的行之有效的信息系統(tǒng)也成為一個企業(yè)或組織生存和發(fā)展的重要條件。因此，作為信息系統(tǒng)核心和基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用……
對于一個國家來說，數(shù)據(jù)庫的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量這個國家信息化程度的重要標(biāo)志。
什么是數(shù)據(jù)？
什么是信息？
— 信息是數(shù)據(jù)的集合、含義與解釋，是事物變化、相互作用、特征的反映。
什么是數(shù)據(jù)庫？
什么是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)？
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要功能
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
— 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成.
數(shù)據(jù)庫在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位P6圖1.2
數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展
— 數(shù)據(jù)庫技術(shù)是應(yīng)數(shù)據(jù)管理任務(wù)的需要而產(chǎn)生的
— 數(shù)據(jù)管理三個階段
1、人工管理階段(20世紀(jì)50年代中期)
2、文件系統(tǒng)階段(20世紀(jì)50年代后期到60年代中期)
3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(20世紀(jì)60年代后期至今)
人工管理階段
文件系統(tǒng)階段
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段
數(shù)據(jù)管理三個階段的比較
人工管理階段
文件系統(tǒng)階段
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段
背 景
應(yīng)用背景
科學(xué)計(jì)算
科學(xué)計(jì)算、管理
大規(guī)模管理
硬件背景
無直接存取存儲設(shè)備
磁盤、磁鼓
大容量磁盤
軟件背景
沒有操作系統(tǒng)
有文件系統(tǒng)
有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
處理方式
批處理
聯(lián)機(jī)實(shí)時處理、批處理
聯(lián)機(jī)實(shí)時處理、分布處理、批處理
特 點(diǎn)
數(shù)據(jù)管理者
用戶（程序員）
文件系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)面向的對象
某一應(yīng)用程序
某一應(yīng)用
現(xiàn)實(shí)世界
數(shù)據(jù)的共享程度
無共享，冗余度極大
共享性差，冗余度大
共享性高，冗余度小
數(shù)據(jù)的獨(dú)立性
不獨(dú)立，完全依賴于程序
獨(dú)立性差
具有高度的物理獨(dú)立性和一定的邏輯獨(dú)立性
數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化
無結(jié)構(gòu)
記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)、整體無結(jié)構(gòu)
整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述
數(shù)據(jù)控制能力
應(yīng)用程序自己控制
應(yīng)用程序自己控制
有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)
1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫與文件系統(tǒng)的根本區(qū)別
傳統(tǒng)文件的最簡單形式是等長同格式的數(shù)據(jù)集合
學(xué)號
姓名
性別
系別
年齡
政治面貌
家庭出身
籍貫
家庭成員
獎懲情況
例：學(xué)生人事記錄：
信息管理系統(tǒng)組織其中的數(shù)據(jù)
在文件系統(tǒng)中，盡管其記錄內(nèi)部已有了某些結(jié)構(gòu)，但記錄之間沒有聯(lián)系。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別。
在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不再針對某一應(yīng)用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)化。
2 數(shù)據(jù)的共享性高，冗余度低，易擴(kuò)充
— 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從整體角度看待和描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不再面向某個應(yīng)用而是面向整個系統(tǒng)，因此數(shù)據(jù)可以被多個用戶，多個應(yīng)用共享使用。數(shù)據(jù)共享可以大大減少數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約存儲空間。數(shù)據(jù)共享還能夠避免數(shù)據(jù)之間的不相容性與不一致性。
— 由于數(shù)據(jù)面向整個系統(tǒng)，是有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，不僅可以被多個應(yīng)用共享使用，而且容易增加新的應(yīng)用，這就是的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)彈性大，易于擴(kuò)充，可以適應(yīng)各種用戶的要求。
3 數(shù)據(jù)獨(dú)立性高
— 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中的一個常用術(shù)語，包括數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。
— 物理獨(dú)立性是指用戶的應(yīng)用程序與存儲在磁盤上的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。
— 邏輯獨(dú)立性是指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相互獨(dú)立的。
4 數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制
— 數(shù)據(jù)庫的共享是并發(fā)的共享，即多個用戶可以同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)甚至可以同時存取數(shù)據(jù)庫中的同一個數(shù)據(jù)。
— 為此DBMS還必須提供一下幾方面的數(shù)據(jù)控制功能。
數(shù)據(jù)安全性保護(hù)
數(shù)據(jù)的完整性檢查
并發(fā)控制
數(shù)據(jù)庫恢復(fù)
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三個發(fā)展階段
— 第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 網(wǎng)狀型和層次型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
— 第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫
— 新一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
分布式數(shù)據(jù)庫
WEB數(shù)據(jù)庫
面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述
— 數(shù)據(jù)模型也是一種模型，它是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。
— 通俗的講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。
信息的三個世界的內(nèi)容及其術(shù)語聯(lián)系
數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求
— 不同的數(shù)據(jù)模型實(shí)際上是提供給我們的模型化數(shù)據(jù)和信息的不同工具。根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將這些模型劃分為兩類，他們分屬于兩個不同的層次。
概念模型：也稱信息模型，他是按用戶的觀點(diǎn)來對數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。
數(shù)據(jù)模型：主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，他是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模，主要用于DBMS的實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)模型的組成要素
— 一般的講，數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合。這些概念精確的描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性和完整性約束條件。因此數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
— 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對象類型的集合。這些對象是數(shù)據(jù)庫的組成部分，他們包括兩類：
— 與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象，例如網(wǎng)狀模型中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄，關(guān)系模型中的域、屬性、關(guān)系等；
— 與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象，例如網(wǎng)狀模型中的系型。
— 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述
數(shù)據(jù)操作
— 數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)庫主要有檢索和更新（包括插入、刪除、修改）兩大類操作。數(shù)據(jù)模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號、操作規(guī)則（如優(yōu)先級）以及實(shí)現(xiàn)操作的語言。
— 數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。
數(shù)據(jù)的約束條件
— 數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。
— 數(shù)據(jù)模型應(yīng)該反映和規(guī)定本數(shù)據(jù)模型必須遵守的基本的通用的完整性約束條件。
— 數(shù)據(jù)模型還應(yīng)該提供定義完整性約束條件的機(jī)制，以反映具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須遵守的特定的語義約束條件。
— 例如：在學(xué)校的數(shù)據(jù)庫中規(guī)定大學(xué)生入學(xué)年齡不得超過30歲，碩士入學(xué)的年齡不能超過38歲等。
概念模型
— 如圖所示，概念模型實(shí)際上是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個中間層次
概念模型
— 概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言，因此概念模型一方面應(yīng)該具有較強(qiáng)的語義表達(dá)能力，能夠方便、直接的表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識，另一方面他還應(yīng)該簡單、清晰、易于用戶理解。
信息世界中的基本概念
— 實(shí)體：客觀存在互相區(qū)別的事物成為實(shí)體
例：一個職工、一個學(xué)生、一個部門、一門課程
— 屬性：實(shí)體所具有的某一特性成為屬性
例：學(xué)生實(shí)體可以由學(xué)號、姓名、性別、出生月份、系的屬性組成
— （實(shí)體標(biāo)志符）碼：唯一標(biāo)識實(shí)體的屬性成為碼
例：學(xué)號是學(xué)生實(shí)體的碼
— 域：屬性的取值范圍稱為該屬性的域
例：學(xué)號的域?yàn)?位整數(shù)，姓名的域?yàn)樽址募?div style="height:15px;">
— 實(shí)體型：具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，成為實(shí)體型。
例：學(xué)生（學(xué)號、姓名、性別、出生月份、系、入學(xué)時間）
— 實(shí)體集：同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集
例：全體學(xué)生就是一個實(shí)體集
— 聯(lián)系
聯(lián)系
— 現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體（型）之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。
— 兩個實(shí)體之間的聯(lián)系可以分為三類
1. 一對一聯(lián)系（1：1）
例如：一個班只有一個正班長，一個學(xué)生只有一個成績
2. 一對多聯(lián)系（1：n）
例如：一個班有若干名學(xué)生
3. 多對多聯(lián)系（m:n）
例如：一門課程同時又若干個學(xué)生選修，而一個學(xué)生可以同時選修多門課程。
邏輯設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述
— 數(shù)據(jù)庫是根據(jù)概念設(shè)計(jì)所得到的概念結(jié)構(gòu)或概念模型來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，也即DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型。
概念模型：實(shí)體--聯(lián)系方法E-R圖
— 實(shí)體：用矩形表示，矩形內(nèi)寫明實(shí)體名。
— 屬性：用橢圓表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來
— 聯(lián)系：用菱形表示，菱形內(nèi)寫明聯(lián)系名并用無向邊將其與有關(guān)的實(shí)體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型。
— 實(shí)體-聯(lián)系方法是抽象和描述現(xiàn)實(shí)世界的有力工具。用E-R圖表示的概念模型獨(dú)立于具體DBMS所支持的數(shù)據(jù)類型，他是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而比數(shù)據(jù)模型更一般、更抽象、更接近于現(xiàn)實(shí)世界。
最常用的數(shù)據(jù)模型
— 層次模型
— 網(wǎng)狀模型
— 關(guān)系模型
— 面向?qū)ο竽Ｐ?div style="height:15px;">
其中層次模型和網(wǎng)狀模型統(tǒng)稱為非關(guān)系模型
— 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束條件這三個方面的內(nèi)容完整的描述了一個數(shù)據(jù)模型，其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是刻畫模型性質(zhì)的最基本的方面
注意：這里講的數(shù)據(jù)模型都是邏輯上的，也就是說是用戶眼中看到的數(shù)據(jù)范圍。同時他們又都是能用某種語言描述，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠理解，被數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)視圖。這些數(shù)據(jù)模型將以一定的方式存儲于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，這是DBMS的功能，是DBMS的存儲模型。
層次模型
— 層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用層次模型作為數(shù)據(jù)組織方式。層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的典型代表是IBM公司的IMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，這是1968年IBM公司推出的第一個大型的DBMS。
— 層次模型用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系?，F(xiàn)實(shí)世界中的許多實(shí)體之間的聯(lián)系本來就呈現(xiàn)出一種很自然的層次關(guān)系，如行政機(jī)構(gòu)、家族關(guān)系等。
層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
在數(shù)據(jù)庫中定義滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。
1. 有且只有一個結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)。
2. 根以外的其他結(jié)點(diǎn)中有且只有一個雙親結(jié)點(diǎn)
層次數(shù)據(jù)庫模型的存儲結(jié)構(gòu)
— 鄰接法
— 鏈接法
層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
— 層次數(shù)據(jù)模型本身比較簡單
— 對于實(shí)體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用層次模型來實(shí)現(xiàn)，其性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型
— 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持
缺點(diǎn)
— 現(xiàn)實(shí)世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對多聯(lián)系、一個結(jié)點(diǎn)具有多個雙親等，層次模型表示這類聯(lián)系的方法很笨拙，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)（易產(chǎn)生不一致性）或創(chuàng)建非自然的數(shù)據(jù)組織（引入虛擬結(jié)點(diǎn)）來解決。
— 對插入和刪除操作的限制比較多
— 查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)
— 由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化
可見用層次模型對具有一對多的層次關(guān)系的部門描述非常自然、直觀、容易理解。這是層次數(shù)據(jù)庫的突出優(yōu)點(diǎn)
網(wǎng)狀模型
— 在現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系的，用層次模型表示非屬性結(jié)構(gòu)是很不直接的，網(wǎng)狀模型則可以克服這一弊病。
— 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用網(wǎng)狀模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。
網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
— 在數(shù)據(jù)庫中，把滿足以下兩個條件的基本層次聯(lián)系集合稱為網(wǎng)狀模型
1. 允許一個以上的結(jié)點(diǎn)無雙親
2. 一個結(jié)點(diǎn)可以有多于一個雙親
— 網(wǎng)狀模型是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，他去掉了層次模型的兩個限制，允許多個結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，此外他還允許兩個結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系。因此網(wǎng)狀模型可以更直接的去描述現(xiàn)實(shí)世界。而層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一個特例。
網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
— 能夠更為直接的描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個結(jié)點(diǎn)可以有多個雙親。
— 具有良好的性能，存取效率高
缺點(diǎn)
— 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握。
— 其DLL,DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用。
由于記錄之間聯(lián)系是通過存取路徑實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用程序在訪問數(shù)據(jù)是必須選擇適當(dāng)?shù)拇嫒÷窂?，因此用戶必須了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，加重了編寫應(yīng)用程序的負(fù)擔(dān)。
關(guān)系模型
— 關(guān)系模型是目前最重要的一種數(shù)據(jù)模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。
— 1970年美國IBM公司研究員E.F.CODD首次提出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系模型，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫關(guān)系方法和關(guān)系數(shù)據(jù)理論的研究，為數(shù)據(jù)技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。
— 20世紀(jì)80年代以來，計(jì)算機(jī)廠商新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型，非關(guān)系系統(tǒng)的產(chǎn)品也大都加上了關(guān)系接口。數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域當(dāng)前的研究工作也都是以關(guān)系方法為基礎(chǔ)
關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
— 關(guān)系模型與以往的模型不同，他是建立在嚴(yán)格的數(shù)據(jù)概念的基礎(chǔ)上的。
關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
— 關(guān)系：一個關(guān)系通常對應(yīng)一個表
— 元祖：表中的一行即為一個元祖
— 屬性：表中的一列即為一個屬性
— 主碼：表中的一個屬性組，它可以唯一確定一個元組
— 域：屬性的取值范圍
— 分量：元組中的一個屬性值
關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)
— 關(guān)系模型與非關(guān)系模型不同，他是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上的
— 關(guān)系模型的概念單一。無論是實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系表示。對數(shù)據(jù)的檢索也是關(guān)系（即表）。所以其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用。
— 關(guān)系模型的存取路徑對用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、更好的安全保密性，也簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作。
— 缺點(diǎn)是由于存取路徑對于用戶透明，查詢效率往往不如非關(guān)系數(shù)據(jù)模型。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層模式結(jié)構(gòu)
— 考察數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以有多種不同的層次或不同的角度。從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構(gòu)；這是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
— 在數(shù)據(jù)模型中有“型”（type）和“值”（value）
— 模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，他僅僅涉及到“型” 的描述，不涉及到具體的“值”。
— 模式反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系。
— 外模式：也稱子模式或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)果和特征結(jié)構(gòu)的描述，是數(shù)據(jù)用戶的數(shù)據(jù)視圖。
— 模式：是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。
— 內(nèi)模式：也稱存儲模式，一個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式，它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方法。
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
— 單機(jī)結(jié)構(gòu)
— 集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
— 客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（C/S，Client/Server）
— 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（B/S，Browser/Server）
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成
— 硬件平臺及數(shù)據(jù)庫
1、足夠大的內(nèi)存
2、足夠大的硬盤
3、較高的通道能力，以提高數(shù)據(jù)傳送率
— 軟件
— 人員
人員
— 數(shù)據(jù)庫管理員
1、決定數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
2、決定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取策略
3、定義數(shù)據(jù)的安全性要求和完整性約束條件
4、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫的使用和運(yùn)行
5、數(shù)據(jù)庫的改進(jìn)和重組重構(gòu)
— 系統(tǒng)分析員和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員
— 應(yīng)用程序員
— 用戶
1、偶然用戶
2、簡單用戶
3、復(fù)雜用戶
數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究領(lǐng)域
— 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件的研制
提高系統(tǒng)的可用性、可靠性、可伸縮性、提高性能和用戶的生產(chǎn)率
— 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法學(xué)和設(shè)計(jì)工具
— 數(shù)據(jù)庫理論
關(guān)系的規(guī)范化理論、關(guān)系數(shù)據(jù)理論、人工智能與數(shù)據(jù)庫理論的結(jié)合、并行計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)庫邏輯演繹和知識推理、數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)
作業(yè)
— 學(xué)校中有若干系，每個系有若干班級和教研室，每個教研室有若干教員，其中有的教授和副教授每人各帶若干研究生，每個班有若干學(xué)生，每個學(xué)生選修若干課程，每門課程可由若干學(xué)生選修。請用E-R圖畫出此學(xué)校的概念模型。
