高级数据库系统技术.ppt

高级数据库系统技术,2006. 夏英,课程性质与设置目的,本课程是计算机应用专业研究生的重要专业基础课，主要涉及数据库的高级实现技术、高级应用技术和最新研究领域。 目的是扩大学生对数据库的知识面，对数据库应用开发技术有所提高，对有关研究有深入的了解，为学生顺利进入下一步相关的研究工作奠定基础，并提供必要选题指导。,教材和参考文献,A级（必读书目） 毛国君，高级数据库原理与技术，2004，人民邮电出版社 萨师煊，王珊，数据库系统概论（第三版）,2003，高教出版社 Hector Garcia-Molina, Jefferey D.Ullman, Jennifer Widom, Database Implementation, Prentice Hall，有中文版 B级（辅助阅读 ） Abraham Silberschatz, et al., Database System Concepts, 4th Edition, 高等教育出版社 C. J. Date著，孟小峰，王珊等译，数据库系统导论(7ed)，机械工业出版社，电子版：http:/www.china- An Introduction to Database Systems(8ed), Pearson, Addison-Wesley,2003. C级（选读 ） J.D.Ullman，A First Course in DB system, 清华影印或中文版 D级 讲义，论文,课程考评,完成指定内容的阅读 presentation,占20%。 相关技术报告，占20%。 期末考试，占60%。,主要教学内容,数据库系统基本概念 数据模型及关系数据理论 DBMS实现技术 存储管理、索引、查询处理及优化、并发控制、恢复等 数据库新技术及研究主题 分布式数据库技术、多媒体数据库技术、移动数据库技术、主存数据库技术、流数据库技术等,数据库的地位,数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的先进技术，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。,数据（Data）：具有语义的信息。 数据库（Database）：有组织、冗余度小，可共享、数据独立性高、易扩展的数据集合。 数据库管理系统（DBMS）：数据管理软件。 数据库系统（DBS）：引入数据库后的计算机系统。,一、数据库基本概念,DBMS 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件 用于组织、存取和维护数据 属于支持软件,计算机软件的种类？,补充：计算机软件分类,计算机软件著作权登记中使用的软件分类编码 国家标准计算机软件分类与代码 系统软件 支持软件 应用软件,计算机软件 分类代码,软件适用的国民经济行业代码,10000 系统软件, 操作系统 包括实时、分时、分布式、智能等操作系统 系统实用程序 系统扩充程序 包括操作系统的扩充、汉化 网络系统软件 其他系统软件,30000 支持软件, 软件开发工具 软件评测工具 界面工具 转换工具 软件管理工具 语言处理程序 数据库管理系统 网络支持软件 其它支持软件,60000 应用软件, 科学和工程计算软件 文字处理软件 数据处理软件 图形软件 图象处理软件 应用数据库软件 事务管理软件 辅助类软件, 控制类软件 智能软件 仿真软件 网络应用软件 安全与保密软件 社会公益服务软件 游戏软件 其它应用软件,DBMS的功能 数据定义：定义数据库结构、权限、索引等。 数据存取：实现对数据的查询、增、删、改等操作。 数据库的运行管理：实现数据库恢复、并发控制、完整性检查、安全性检查、日志管理等功能，保证数据库系统的正常运行。 数据库的建立和维护：数据输入、转换、转储、恢复，数据库性能监控、性能分析等。 目前广泛使用的商用DBMS产品 DB2, Oracle, Sybase, SQL Server, My SQL, Access等。,数据库系统的组成：,DBA全面负责管理和控制数据库系统。,Powerbuilder, Delphi, VB, VC等,Oracle,DB2,Sybase,SQL server等,Win2000, Linux, Unix等,DB,按使用系统的不同方式区分数据库用户 专家用户 可直接使用查询语言的技术人员 可根据需要编写特定的数据库应用程序 简单用户 使用编制好的应用程序访问数据库 如银行的职员、机票预定人员、旅馆总台服务员 偶然用户 企业或组织机构的高中级管理人员,数据库管理员（DBA） 全面负责管理和控制数据库系统 具体任务 决定数据库中信息内容和结构 存储结构和存取方式定义 定义数据的安全性和完整性约束条件 改进和重构数据库系统 监控数据库的使用和运行,其它人员 系统分析员 负责应用系统的需求分析和规范说明 与用户及DBA协商，确定系统的硬软件配置 参与数据库系统的概要设计 数据库设计人员 参加用户需求调查和系统分析 确定数据库中的数据 设计数据库各级模式 应用程序员 设计和编写应用系统的程序模块 进行调试和安装,数据库系统的特点 数据的管理者：DBMS 数据的共享程度：共享性高 数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性 数据的结构化：整体结构化，数据存取粒度小 数据控制能力：由DBMS统一管理和控制,DBMS对数据的控制功能 数据的安全性（Security）保护 使每个用户只能按指定方式使用和处理指定数据，保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏 数据的完整性（Integrity）检查 将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系 并发（Concurrency）控制 对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果 数据库恢复（Recovery） 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态,二、数据库的三级模式结构,模式（Schema)：逻辑模式 逻辑级上的视图，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述 一个数据库只有一个模式 外模式 (External Schema)：子模式或用户模式 是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据表示 一个数据库可有多个外模式 内模式 (Internal Schema)：存储模式 数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式 一个数据库只有一个内模式,数据库系统的三级模式结构,应用A,应用B,应用C,应用D,应用E,外模式1,外模式2,外模式3,模 式,内模式,数据库,外模式模式映象,模式内模式映象,二级映象与数据独立,二级映象 外模式模式：当模式变化时，外模式不变，应用程序也无须改变（数据与程序的逻辑独立性） 模式内模式：当内模式变化时，保持模式不变，应用程序也无须改变（数据与程序的物理独立性） 数据与程序之间的独立性，使得数据的定义和描述可以从应用程序中分离出去,