信息管理概論第3章

1、 第3章信息管理的數(shù)據(jù)庫技術(shù) 3.1數(shù)據(jù)庫信息管理 3.2 SQL數(shù)據(jù)庫查詢語言 3.3數(shù)據(jù)倉庫信息管理 3.13.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)與數(shù)據(jù)庫信息管理數(shù)據(jù)庫技術(shù)與數(shù)據(jù)庫信息管理1 1數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(1)(1)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是指描述事物的符號(hào)記錄。這些符號(hào)可以是是指描述事物的符號(hào)記錄。這些符號(hào)可以是文字、數(shù)字、圖形、圖像、聲音、語言等，它們文字、數(shù)字、圖形、圖像、聲音、語言等，它們經(jīng)過數(shù)字化后存入計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中的經(jīng)過數(shù)字化后存入計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中的事物事物是以是以記錄記錄為單元進(jìn)行描述的，記錄由若干個(gè)為單元進(jìn)行描述的，記錄由若干個(gè)代表事物的特征的代表

2、事物的特征的字段字段組成。組成。(2)(2)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是指長期存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、是指長期存放在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織有組織的、的、可共享可共享的的數(shù)據(jù)集合數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)數(shù)據(jù)模型據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)冗余較小，數(shù)據(jù)組織、描述和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)冗余較小，數(shù)據(jù)獨(dú)立性較高，易于擴(kuò)展，可以共享（各種用戶都獨(dú)立性較高，易于擴(kuò)展，可以共享（各種用戶都可以使用）。數(shù)據(jù)庫時(shí)的數(shù)據(jù)可以長期保存，根可以使用）。數(shù)據(jù)庫時(shí)的數(shù)據(jù)可以長期保存，根據(jù)需要加工處理，提取有用的信息和知識(shí)。據(jù)需要加工處理，提取有用的信息和知識(shí)。(3)(3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMSDBMS）

3、是介于是介于用戶用戶和和操作操作系統(tǒng)系統(tǒng)之間的一個(gè)之間的一個(gè)數(shù)據(jù)管理軟件數(shù)據(jù)管理軟件，它的任務(wù)是合，它的任務(wù)是合理地組織、存儲(chǔ)和維護(hù)數(shù)據(jù)，高效地查詢、獲理地組織、存儲(chǔ)和維護(hù)數(shù)據(jù)，高效地查詢、獲取、處理數(shù)據(jù)。取、處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)庫中的”數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)” 數(shù)據(jù)庫中包含四種數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫中包含四種數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)、索引、索引和應(yīng)用元數(shù)據(jù)。和應(yīng)用元數(shù)據(jù)。 元數(shù)據(jù)：關(guān)于數(shù)據(jù)庫自身的描述信息。元數(shù)據(jù)：關(guān)于數(shù)據(jù)庫自身的描述信息。 索引：索引：用來表示數(shù)據(jù)之間關(guān)系和提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的用來表示數(shù)據(jù)之間關(guān)系和提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的性能的。性能的。 應(yīng)用應(yīng)用元元數(shù)據(jù)：關(guān)于使用數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)數(shù)

4、據(jù)：關(guān)于使用數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)輸入表格和報(bào)表的格式輸入表格和報(bào)表的格式有時(shí)有時(shí)也是數(shù)據(jù)庫的也是數(shù)據(jù)庫的一部分一部分。用戶數(shù)據(jù)+位字節(jié)或字符域記錄元數(shù)據(jù)+索引+應(yīng)用元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫DBMSDBMS組件圖組件圖應(yīng)用程序用戶數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)索引等應(yīng)用元數(shù)據(jù)窗體處理器查詢處理器報(bào)表書寫器過程語言執(zhí)行應(yīng)用程序用戶程序員數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS表生成工具窗體生成工具查詢生成工具報(bào)表生成工具過程語言編譯器數(shù)據(jù)庫引擎數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中的索引3.13.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)1 12 DBMS2 DBMS的主要功能：的主要功能：1 1）數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)定義功能：功能：DBMSDBMS提供提供數(shù)據(jù)定義語言數(shù)據(jù)定義語

5、言（Data Data Definition Language DDLDefinition Language DDL）用戶使用用戶使用DDLDDL可以方便可以方便地對(duì)地對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行定義（定義即指明數(shù)據(jù)關(guān)系和屬進(jìn)行定義（定義即指明數(shù)據(jù)關(guān)系和屬性）。性）。2 2）數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱功能：功能：DBMSDBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言（提供數(shù)據(jù)操縱語言（Data Data Manipulation Language DMLManipulation Language DML），），用戶使用用戶使用DMLDML可以操可以操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作，如縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作，如查詢、插入、刪查詢

6、、插入、刪除、修改除、修改等功能。等功能。3 3）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理 DBMSDBMS可以在數(shù)據(jù)庫可以在數(shù)據(jù)庫建立、運(yùn)行和維建立、運(yùn)行和維護(hù)護(hù)等方面由它進(jìn)行等方面由它進(jìn)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制，以保證，以保證數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的安全性、完整性的安全性、完整性，以及多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的，以及多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用并發(fā)使用，發(fā)生事故后的系統(tǒng)恢復(fù)等。發(fā)生事故后的系統(tǒng)恢復(fù)等。應(yīng)用程序應(yīng)用程序1應(yīng)用程序應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫管數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系3.13.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)2 24）數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能 數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)庫

7、的轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)功能、數(shù)據(jù)庫的重組織功能、性能監(jiān)視、分析功能等。這些功能由DBMS中的實(shí)用程序完成。 以上DB、DBMS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)庫系統(tǒng)（DBS）。3 3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (1)(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 數(shù)據(jù)管理經(jīng)過數(shù)據(jù)管理經(jīng)過人工管理階段人工管理階段、文件管理文件管理階段階段， 6060年代后期以后進(jìn)入年代后期以后進(jìn)入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段階段。這時(shí)期計(jì)。這時(shí)期計(jì)算機(jī)用于管理的規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)量劇增，多算機(jī)用于管理的規(guī)模越來越大，數(shù)據(jù)量劇增，多應(yīng)用、多語言對(duì)數(shù)據(jù)共享的要求越來越強(qiáng)烈。硬應(yīng)用、多語言對(duì)數(shù)據(jù)共享的要求越來越強(qiáng)烈。硬件價(jià)格

8、下降，大容量磁盤出現(xiàn)，軟件價(jià)格上升，件價(jià)格下降，大容量磁盤出現(xiàn)，軟件價(jià)格上升，編制和維護(hù)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序的成本增加。在編制和維護(hù)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序的成本增加。在處理方式上，聯(lián)機(jī)處理必要性上升，分布處理開處理方式上，聯(lián)機(jī)處理必要性上升，分布處理開始出現(xiàn)。始出現(xiàn)。 這些條件說明文件管理系統(tǒng)已不能滿足需要，這些條件說明文件管理系統(tǒng)已不能滿足需要，為解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求。使數(shù)據(jù)為解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求。使數(shù)據(jù)為盡可能多的應(yīng)用服務(wù)，為盡可能多的應(yīng)用服務(wù)，DBMSDBMS出現(xiàn)，標(biāo)志著數(shù)據(jù)出現(xiàn)，標(biāo)志著數(shù)據(jù)管理技術(shù)的飛躍。管理技術(shù)的飛躍。3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)3 (2)(2)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

9、主要特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要特點(diǎn)是： 1 1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 文件系統(tǒng)中孤立的文件記錄內(nèi)部是結(jié)構(gòu)化的，但只是文件系統(tǒng)中孤立的文件記錄內(nèi)部是結(jié)構(gòu)化的，但只是描述了數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系沒有描述。描述了數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系沒有描述。 如文件中對(duì)一條學(xué)生人事記錄的例子：如文件中對(duì)一條學(xué)生人事記錄的例子： 學(xué)生人事記錄：學(xué)生人事記錄： 上面的前上面的前8 8項(xiàng)數(shù)據(jù)是每個(gè)學(xué)生必有的，而且是項(xiàng)數(shù)據(jù)是每個(gè)學(xué)生必有的，而且是字符字符基本上基本上等長等長的，的，而后兩項(xiàng)的字長變化很大，所以每個(gè)學(xué)生的記錄必須等于信息而后兩項(xiàng)的字長變化很大，所以每個(gè)學(xué)生的記錄必須等于信息量最多的記錄，這樣會(huì)浪費(fèi)大量存儲(chǔ)空間

10、。解決這個(gè)問題的最量最多的記錄，這樣會(huì)浪費(fèi)大量存儲(chǔ)空間。解決這個(gè)問題的最好辦法，一是采用好辦法，一是采用變長記錄變長記錄，二是采用，二是采用主記錄與詳細(xì)記錄相結(jié)主記錄與詳細(xì)記錄相結(jié)合合的形式建立文件。上例中可以把前的形式建立文件。上例中可以把前8 8項(xiàng)作為主記錄，后兩項(xiàng)作項(xiàng)作為主記錄，后兩項(xiàng)作為詳細(xì)記錄。為詳細(xì)記錄。學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 姓名姓名 性別性別 系別年齡系別年齡 政治面貌政治面貌 家庭出身家庭出身 藉貫藉貫 家庭成員家庭成員 獎(jiǎng)懲情況獎(jiǎng)懲情況3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)4 結(jié)構(gòu)化的記錄： 學(xué)號(hào) 姓名 性別 系別 年齡 政治面貌 家庭出身 籍貫學(xué)號(hào) 與本人關(guān)系詳細(xì)情況日期 獎(jiǎng)懲條目圖3-3結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示

11、意學(xué)生基本記錄 學(xué)生人事記錄 學(xué)生學(xué)藉記錄 學(xué)生選課記錄 獎(jiǎng)懲情況記錄 家庭成員記錄 課程記錄學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 姓名姓名 性別性別 系別系別 年齡年齡家庭出身家庭出身 藉貫藉貫 政治面貌政治面貌日期日期 地點(diǎn)地點(diǎn) 學(xué)歷名學(xué)歷名課程名課程名 學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 學(xué)分學(xué)分日期日期 獎(jiǎng)懲條目獎(jiǎng)懲條目姓名姓名 與本人關(guān)系與本人關(guān)系 詳細(xì)情況詳細(xì)情況課程號(hào)課程號(hào) 課程名課程名3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)5上述學(xué)生數(shù)據(jù)組織方式為各部分的管理提供了必要的上述學(xué)生數(shù)據(jù)組織方式為各部分的管理提供了必要的記錄，形成了記錄，形成了結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)組織方式；從描述角度的數(shù)據(jù)組織方式；從描述角度看，這種數(shù)據(jù)組織方式既看，這種數(shù)據(jù)組織方式既描述了

12、數(shù)據(jù)本身，又描述描述了數(shù)據(jù)本身，又描述了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不再針對(duì)某一應(yīng)用，而是面在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)不再針對(duì)某一應(yīng)用，而是面向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)化特征。數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，向全組織，具有整體的結(jié)構(gòu)化特征。數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，使存取方式很靈活，可以存取一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)（字段），使存取方式很靈活，可以存取一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)（字段），一組數(shù)據(jù)項(xiàng)，一個(gè)記錄或一組記錄。而在文件系統(tǒng)一組數(shù)據(jù)項(xiàng)，一個(gè)記錄或一組記錄。而在文件系統(tǒng)中最小的存取單位是記錄，其粒度不能細(xì)到數(shù)據(jù)項(xiàng)。中最小的存取單位是記錄，其粒度不能細(xì)到數(shù)據(jù)項(xiàng)。2 2）數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低，容易擴(kuò)充數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低，容易擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的

13、數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)化和對(duì)數(shù)據(jù)及其關(guān)系的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)化和對(duì)數(shù)據(jù)及其關(guān)系的描述，使數(shù)據(jù)描述，使數(shù)據(jù)不再是面向某個(gè)應(yīng)用不再是面向某個(gè)應(yīng)用，而是，而是面向整面向整個(gè)系統(tǒng)個(gè)系統(tǒng)，因此數(shù)據(jù)可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用。，因此數(shù)據(jù)可以被多個(gè)用戶、多個(gè)應(yīng)用。這樣就大大減少了數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約了存儲(chǔ)空間。這樣就大大減少了數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約了存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的共享共享還可以避免數(shù)據(jù)之間的還可以避免數(shù)據(jù)之間的不相容性不相容性（各部（各部分?jǐn)?shù)據(jù)由于應(yīng)用不同，對(duì)對(duì)象特征或字段設(shè)計(jì)不分?jǐn)?shù)據(jù)由于應(yīng)用不同，對(duì)對(duì)象特征或字段設(shè)計(jì)不同）與同）與不一致性不一致性（同一數(shù)據(jù)不同拷貝的值不一樣，（同一數(shù)據(jù)不同拷貝的值不一樣，因?yàn)椴煌瑧?yīng)用

14、可在不拷貝上修改）。由于數(shù)據(jù)面因?yàn)椴煌瑧?yīng)用可在不拷貝上修改）。由于數(shù)據(jù)面向整個(gè)系統(tǒng)和它的整體結(jié)構(gòu)特征，不但可以共享，向整個(gè)系統(tǒng)和它的整體結(jié)構(gòu)特征，不但可以共享，而且很容易而且很容易增加新的應(yīng)用增加新的應(yīng)用，整體數(shù)據(jù)的各種子集，整體數(shù)據(jù)的各種子集用于不同的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)新的應(yīng)用產(chǎn)生時(shí)，只要用于不同的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)新的應(yīng)用產(chǎn)生時(shí)，只要選取不同的子集或增加部分?jǐn)?shù)據(jù)、字段就行了。選取不同的子集或增加部分?jǐn)?shù)據(jù)、字段就行了。3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)63）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用程序獨(dú)立于應(yīng)用程序，包括數(shù)據(jù)的，包括數(shù)據(jù)的物物理獨(dú)立性理獨(dú)立性和數(shù)據(jù)的和數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)的

15、數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性物理獨(dú)立性是指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤是指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)是上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的相互獨(dú)立的，磁盤上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，磁盤上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是由是由DBMSDBMS管理的，應(yīng)用程序只處理數(shù)據(jù)的管理的，應(yīng)用程序只處理數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變時(shí)，應(yīng)用程序不用改變。數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改變時(shí)，應(yīng)用程序不用改變。數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性邏輯獨(dú)立性是指用戶是指用戶應(yīng)用程序應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的與數(shù)據(jù)庫的邏輯邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)也是也是相互獨(dú)立的相互獨(dú)立的，當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，應(yīng)用程序也不用改變。應(yīng)用程序也不用改變。 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性是由數(shù)據(jù)的獨(dú)立性

16、是由DBMSDBMS的的二級(jí)映像二級(jí)映像功能保證的。功能保證的。 數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的獨(dú)立，把數(shù)據(jù)定義從應(yīng)用程數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的獨(dú)立，把數(shù)據(jù)定義從應(yīng)用程序中分離出來，加上數(shù)據(jù)的存取又由序中分離出來，加上數(shù)據(jù)的存取又由DBMSDBMS管理，管理，從而從而簡化簡化了應(yīng)用程序的編制、維護(hù)和修改。了應(yīng)用程序的編制、維護(hù)和修改。3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)74)4)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)由DBMSDBMS統(tǒng)一管理和控制統(tǒng)一管理和控制 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享是數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享是并發(fā)（并發(fā)（ConcurrencyConcurrency）共享共享，即多個(gè)用戶可以，即多個(gè)用戶可以同時(shí)存同時(shí)存取取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，甚至同時(shí)存取同一個(gè)數(shù)據(jù)。這是數(shù)據(jù)庫

17、中的數(shù)據(jù)，甚至同時(shí)存取同一個(gè)數(shù)據(jù)。這是由于由于DBMSDBMS具有以下數(shù)據(jù)控制功能：具有以下數(shù)據(jù)控制功能：數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的安全性（安全性（SecuritySecurity）保護(hù)保護(hù)DBMSDBMS提供數(shù)據(jù)的安全性，即保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使提供數(shù)據(jù)的安全性，即保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成數(shù)據(jù)的泄密和破壞。用戶只能按規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)用造成數(shù)據(jù)的泄密和破壞。用戶只能按規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特定的使用和處理。行特定的使用和處理。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)完整性完整性（IntegrityIntegrity）檢查檢查數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。DBMSDBMS的完整性檢查將數(shù)

18、據(jù)控制在有效范圍內(nèi)，并保證數(shù)據(jù)的完整性檢查將數(shù)據(jù)控制在有效范圍內(nèi)，并保證數(shù)據(jù)之間滿足一定的關(guān)系。之間滿足一定的關(guān)系。3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)8 并發(fā)（并發(fā)（ConcurrencyConcurrency）控制控制 當(dāng)多個(gè)用戶的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)存取、修改數(shù)據(jù)庫時(shí)，可當(dāng)多個(gè)用戶的并發(fā)進(jìn)程同時(shí)存取、修改數(shù)據(jù)庫時(shí)，可能會(huì)發(fā)生相互干擾得到錯(cuò)誤的結(jié)果，或造成數(shù)據(jù)庫的能會(huì)發(fā)生相互干擾得到錯(cuò)誤的結(jié)果，或造成數(shù)據(jù)庫的完整性遭到破壞，為此必須對(duì)多用戶的并發(fā)操作進(jìn)行完整性遭到破壞，為此必須對(duì)多用戶的并發(fā)操作進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)。控制和協(xié)調(diào)。 數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（RecoveryRecovery） 當(dāng)發(fā)生硬件故障、軟件故障、操作員

19、失誤、故意當(dāng)發(fā)生硬件故障、軟件故障、操作員失誤、故意破壞等故障，造成數(shù)據(jù)正確性損害，或數(shù)據(jù)庫全部或破壞等故障，造成數(shù)據(jù)正確性損害，或數(shù)據(jù)庫全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失時(shí)，部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失時(shí)，DBMSDBMS可以將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)可以將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確狀態(tài)（完整狀態(tài)或一致狀態(tài)）。到某一已知的正確狀態(tài)（完整狀態(tài)或一致狀態(tài)）。 3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)94.4. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型 （1 1）數(shù)據(jù)模型）數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是對(duì)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象表示現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象表示。計(jì)算。計(jì)算機(jī)不能處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物，所以必須事先把具機(jī)不能處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物，所以

20、必須事先把具體事物體事物轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)模型可以。數(shù)據(jù)模型可以抽象、表示抽象、表示和處和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是基于某種數(shù)據(jù)模型的，數(shù)據(jù)模型是模型化數(shù)據(jù)和是基于某種數(shù)據(jù)模型的，數(shù)據(jù)模型是模型化數(shù)據(jù)和信息的工具。信息的工具。 數(shù)據(jù)模型可以滿足三個(gè)方面的要求：數(shù)據(jù)模型可以滿足三個(gè)方面的要求：1 1）較好的模）較好的模擬性，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的描述有較高的真實(shí)性；擬性，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的描述有較高的真實(shí)性；2 2）易解性，即數(shù)據(jù)模型容易為人理解；易解性，即數(shù)據(jù)模型容易為人理解；3 3）便于在計(jì)）便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。3

21、.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)10 (2)(2)概念模型與數(shù)據(jù)模型概念模型與數(shù)據(jù)模型 模擬事物的模型分模擬事物的模型分兩個(gè)層次兩個(gè)層次：一是：一是概念模型概念模型（信息模（信息模型）型），是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于，是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。二為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。二為數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型，是從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)是從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，包括對(duì)數(shù)據(jù)建模，包括網(wǎng)狀模型、層次模型和關(guān)系模型網(wǎng)狀模型、層次模型和關(guān)系模型。下面先介紹信息模型。下面先介紹信息模型。 1 1）描述信息世界事物的主要術(shù)語有：）描述信息世界事物的主要術(shù)語有： 實(shí)體實(shí)體( (Entity)Entity)，是指客

22、觀存在并可相互區(qū)別的事物。是指客觀存在并可相互區(qū)別的事物。實(shí)體可以是具體的人、事、物，如一名職工、一輛汽實(shí)體可以是具體的人、事、物，如一名職工、一輛汽車、一個(gè)部門、一門課、部門的一次訂貨等；實(shí)體也車、一個(gè)部門、一門課、部門的一次訂貨等；實(shí)體也可以是某些抽象概念或聯(lián)系，如學(xué)生與專業(yè)或課程，可以是某些抽象概念或聯(lián)系，如學(xué)生與專業(yè)或課程，老師與系的工作關(guān)系（即某位老師在某系工作）。老師與系的工作關(guān)系（即某位老師在某系工作）。 屬性屬性( (Attribute)Attribute)。實(shí)體具有的特性。一個(gè)實(shí)體具有的特性。一個(gè)實(shí)體可以用若干個(gè)屬性來描述。如一個(gè)學(xué)生實(shí)實(shí)體可以用若干個(gè)屬性來描述。如一個(gè)學(xué)生實(shí)

23、體可以用學(xué)號(hào)、性名、性別、出生年分、系、體可以用學(xué)號(hào)、性名、性別、出生年分、系、入學(xué)時(shí)間等屬性來描述。入學(xué)時(shí)間等屬性來描述。 碼（碼（KeyKey）唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。如學(xué)號(hào)是唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。如學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體的碼。學(xué)生實(shí)體的碼。3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)11屬性值屬性值（Attribute ValueAttribute Value）：）：是區(qū)分屬性特征的是區(qū)分屬性特征的值，如性別這一屬性的值是男、女。值，如性別這一屬性的值是男、女。域（域（DomainDomain）, ,域是屬性的取值范圍，如學(xué)號(hào)的域域是屬性的取值范圍，如學(xué)號(hào)的域?yàn)闉? 8位整數(shù)，姓名的域?yàn)樽址?，年令的域?yàn)槲徽麛?shù)，姓名的

24、域?yàn)樽址?，年令的域?yàn)樾∮谛∮?838的整數(shù)，性別的域?yàn)槟?、女。的整?shù)，性別的域?yàn)槟小⑴?。?shí)體型實(shí)體型( (Entity Type)Entity Type)：具有相同屬性的實(shí)體類型，具有相同屬性的實(shí)體類型，這些實(shí)體有共同的特征和性質(zhì)。實(shí)體型用實(shí)體名和這些實(shí)體有共同的特征和性質(zhì)。實(shí)體型用實(shí)體名和屬性集合來抽象和描述同類實(shí)體。如學(xué)生（學(xué)號(hào)，屬性集合來抽象和描述同類實(shí)體。如學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生年分，系，入學(xué)時(shí)間）就是一個(gè)姓名，性別，出生年分，系，入學(xué)時(shí)間）就是一個(gè)實(shí)體型。實(shí)體型。實(shí)體集實(shí)體集( (Entity Set)Entity Set)：同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。同型實(shí)體的集合稱為實(shí)

25、體集。如全體學(xué)生是一個(gè)實(shí)體集，所有課和是課和這個(gè)實(shí)如全體學(xué)生是一個(gè)實(shí)體集，所有課和是課和這個(gè)實(shí)體的集。體的集。3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)12 2 2）機(jī)器世界中常用的術(shù)語機(jī)器世界中常用的術(shù)語 在在機(jī)器世界機(jī)器世界中，事物及聯(lián)系用數(shù)據(jù)模型描述，常用中，事物及聯(lián)系用數(shù)據(jù)模型描述，常用的術(shù)語有：的術(shù)語有： 記錄記錄（RecordRecord）：）：每一個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)集合每一個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)集合，在關(guān)，在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中稱為元組。如考生這一實(shí)體具有考試系數(shù)據(jù)模型中稱為元組。如考生這一實(shí)體具有考試號(hào)、姓名、性別、所在學(xué)校、報(bào)考等級(jí)、成績號(hào)、姓名、性別、所在學(xué)校、報(bào)考等級(jí)、成績6 6個(gè)屬個(gè)屬性（屬性值為性（屬性值為202

26、461202461、李蓓、女、農(nóng)業(yè)大學(xué)、六級(jí)、李蓓、女、農(nóng)業(yè)大學(xué)、六級(jí)、8585組成一個(gè)記錄）。組成一個(gè)記錄）。 數(shù)據(jù)項(xiàng)或字段數(shù)據(jù)項(xiàng)或字段( (Field)Field)：標(biāo)記實(shí)體屬性的符號(hào)集合，標(biāo)記實(shí)體屬性的符號(hào)集合，是可以命名的最小單位，字段的命名往往與屬性名是可以命名的最小單位，字段的命名往往與屬性名相同。相同。文件文件( (File)File)：同類記錄的集合稱為文件。文件是同類記錄的集合稱為文件。文件是描述實(shí)體集的。如全班所有學(xué)生的記錄（每一個(gè)描述實(shí)體集的。如全班所有學(xué)生的記錄（每一個(gè)學(xué)生對(duì)應(yīng)一個(gè)記錄）為一個(gè)文件。學(xué)生對(duì)應(yīng)一個(gè)記錄）為一個(gè)文件。關(guān)鍵字關(guān)鍵字( (Key Word)Key

27、 Word)：能唯一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄能唯一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的一個(gè)或多個(gè)字段，稱為文件的關(guān)鍵字。的一個(gè)或多個(gè)字段，稱為文件的關(guān)鍵字。三個(gè)世界的術(shù)語對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：三個(gè)世界的術(shù)語對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 3.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)續(xù)13現(xiàn)實(shí)世界 信息世界 機(jī)器世界事物（個(gè)體） 實(shí)體 記錄 特性 屬性 字段事物集合 實(shí)體集 文件數(shù)據(jù)抽象圖(3) E-R(3) E-R（實(shí)體（實(shí)體關(guān)系）數(shù)據(jù)模型中的概念關(guān)系）數(shù)據(jù)模型中的概念 實(shí)體（實(shí)體（entity)entity)、實(shí)體集（實(shí)體集（entity set)entity set) 屬性屬性( (attribute)attribute)、值集（值集（value set)val

28、ue set) 簡單屬性、組合屬性，單值、多值，簡單屬性、組合屬性，單值、多值，NULLNULL 實(shí)體鍵（實(shí)體鍵（entity key)entity key)、實(shí)體主鍵實(shí)體主鍵 聯(lián)系聯(lián)系( (relationship) relationship) 、聯(lián)系集。二元聯(lián)系：聯(lián)系集。二元聯(lián)系： 1:11:1 ( (如：班如：班- -班長）班長） 1:1:N N （如：班如：班- -班員）班員） M:NM:N（如：同學(xué)關(guān)系）如：同學(xué)關(guān)系） 三元聯(lián)系：三元聯(lián)系：1:1:1 1:1:1:1:1 1:1:P 1:N:P P 1:N:P M:N:PM:N:P(4) E-R(4) E-R圖圖 用用一種圖形符號(hào)表示

29、的一種圖形符號(hào)表示的E-RE-R數(shù)據(jù)模式數(shù)據(jù)模式 用矩形框表示實(shí)體用矩形框表示實(shí)體 用雙線矩形框表示弱實(shí)體（不能獨(dú)立存在的實(shí)體）用雙線矩形框表示弱實(shí)體（不能獨(dú)立存在的實(shí)體） 菱形框表示聯(lián)系菱形框表示聯(lián)系 聯(lián)系與實(shí)體相連的弧上注明基數(shù)比。聯(lián)系與實(shí)體相連的弧上注明基數(shù)比。 基數(shù)比約束基數(shù)比約束 參與度參與度 （min, max)min, max)部分參與、全參與部分參與、全參與 參與約束參與約束 聯(lián)系的屬性聯(lián)系的屬性 弱實(shí)體弱實(shí)體如：職工家屬，學(xué)生父親如：職工家屬，學(xué)生父親E-R圖例子E-R圖實(shí)例部門部門職工職工家屬供應(yīng)商工程零件職工 家屬主管工作于供應(yīng)關(guān)系工程 零件組成1N MN111NNMMM

30、MNPr1r2 擴(kuò)充的E-R模型 引入新的概念引入新的概念 特殊化和普遍化特殊化和普遍化 例如：學(xué)生是研究生的普遍化，反之是特殊化；例如：學(xué)生是研究生的普遍化，反之是特殊化； 超實(shí)體集、子實(shí)體集、全特殊化、部分特殊化、不超實(shí)體集、子實(shí)體集、全特殊化、部分特殊化、不相交特殊化、重疊特殊化相交特殊化、重疊特殊化特殊化例子特殊化的應(yīng)用人教職工在職進(jìn)修生學(xué)生姓名性別專業(yè)身份證號(hào)碼教師職工大專生本科生研究生ood(5)聚集與范疇 聚集聚集 一個(gè)聯(lián)系和其相關(guān)的實(shí)體看成是一個(gè)大的一個(gè)聯(lián)系和其相關(guān)的實(shí)體看成是一個(gè)大的虛實(shí)體。該實(shí)體的屬性為所有其中的實(shí)體虛實(shí)體。該實(shí)體的屬性為所有其中的實(shí)體和聯(lián)系的屬性的并范疇和

31、聯(lián)系的屬性的并范疇對(duì)不同類型的實(shí)體集作的并后形成的實(shí)體對(duì)不同類型的實(shí)體集作的并后形成的實(shí)體 例如例如 單位和人的范疇是法人、會(huì)員。單位和人的范疇是法人、會(huì)員。范疇的屬性是所有超實(shí)體的屬性的并范疇的屬性是所有超實(shí)體的屬性的并應(yīng)用范疇的E-R圖應(yīng)用范疇的E-R圖單位開帳人銀行帳戶單位名地點(diǎn)姓名地址法人代表帳號(hào)NM性別(6)(6)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型1)OO1)OO的特點(diǎn)的特點(diǎn) OO (Object Orient)OO (Object Orient)出現(xiàn)在出現(xiàn)在8080年代初，受年代初，受面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的影響，出現(xiàn)了面向面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的影響，出現(xiàn)了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型。根本上改

32、變以前的缺點(diǎn)。對(duì)象的數(shù)據(jù)模型。根本上改變以前的缺點(diǎn)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)表示復(fù)雜結(jié)構(gòu)表示自定義類型自定義類型過程表達(dá)過程表達(dá)面向用戶，描述直觀自然面向用戶，描述直觀自然2)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型（OODM）的概念 對(duì)象（object） 方法（method） 類（class） 實(shí)例（instance） 繼承（inheritance） 多態(tài)（polymorphism） 重載（overloading） 滯后聯(lián)編（late binding通譯綁定） 對(duì)象標(biāo)識(shí)符（OID）Class name: boxsuperclass: geometric-figureinstance variables: upper-left x1

33、: integer upper-left y1: integer lower-right x2: integer lower-right y2: integerclass variables: max-box-area: integer min-box-area: integermethods: create ( x1, y1, x2, y2 ) display ( box instance ) delete ( box instance ) area ( box instance ) max area ( ) min area ( )實(shí) 例X1: 3y1: 8x2 9y2: 4面向?qū)ο螅▽?duì)象

34、）模型面向?qū)ο螅▽?duì)象）模型3)3)面向?qū)ο螅▽?duì)象）模型面向?qū)ο螅▽?duì)象）模型 是一種以是一種以對(duì)象對(duì)象為基礎(chǔ)，以為基礎(chǔ)，以事件來驅(qū)動(dòng)事件來驅(qū)動(dòng)對(duì)象執(zhí)行的技對(duì)象執(zhí)行的技術(shù)。術(shù)。 每個(gè)對(duì)象有一個(gè)每個(gè)對(duì)象有一個(gè)狀態(tài)狀態(tài)( (是該對(duì)象屬性值的集合是該對(duì)象屬性值的集合) )； 每個(gè)有對(duì)象一組每個(gè)有對(duì)象一組操作操作，每個(gè)操作決定對(duì)象的一種，每個(gè)操作決定對(duì)象的一種行行為（事件），為（事件），行為是對(duì)象在對(duì)象狀態(tài)上操作方法的集行為是對(duì)象在對(duì)象狀態(tài)上操作方法的集合。合。 對(duì)象是一個(gè)包括狀態(tài)和行為并封裝在一起的整體。對(duì)象是一個(gè)包括狀態(tài)和行為并封裝在一起的整體。C+C+是我們熟知的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。是我們熟知的面

35、向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。OO2OOOO的基本思想的基本思想 OOOO是是一種新的程序設(shè)計(jì)方法和認(rèn)知方法一種新的程序設(shè)計(jì)方法和認(rèn)知方法 它把現(xiàn)實(shí)世界抽象為它把現(xiàn)實(shí)世界抽象為對(duì)象對(duì)象和和對(duì)象聯(lián)系的集合對(duì)象聯(lián)系的集合, ,在在編程時(shí)支持編程時(shí)支持模塊化設(shè)計(jì)和軟件重用模塊化設(shè)計(jì)和軟件重用 基本思想是基本思想是封裝封裝和和可擴(kuò)展性?？蓴U(kuò)展性。 A.A.封裝封裝 傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的基本方法是傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的基本方法是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+ +算算法法，OOOO設(shè)計(jì)則把設(shè)計(jì)則把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作算法操作算法封裝封裝在一個(gè)對(duì)象之中。在一個(gè)對(duì)象之中。對(duì)象對(duì)象是以對(duì)象名封裝的是以對(duì)象名封裝的數(shù)據(jù)數(shù)

36、據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和可施加在這些數(shù)據(jù)上的和可施加在這些數(shù)據(jù)上的私有操作私有操作。對(duì)象的數(shù)。對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述了據(jù)結(jié)構(gòu)描述了對(duì)象的狀態(tài)對(duì)象的狀態(tài)，對(duì)象的操作則是，對(duì)象的操作則是對(duì)象的對(duì)象的行為。行為。如定義一個(gè)學(xué)生對(duì)象，其狀態(tài)由如定義一個(gè)學(xué)生對(duì)象，其狀態(tài)由“學(xué)號(hào)，姓學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)，年齡名，性別，專業(yè)，年齡”等屬性值組成，對(duì)象行為等屬性值組成，對(duì)象行為由由“顯示學(xué)生信息顯示學(xué)生信息”，“增加一個(gè)學(xué)生增加一個(gè)學(xué)生”，“刪除刪除一個(gè)學(xué)生一個(gè)學(xué)生”等操作組成。等操作組成。操作名操作名在封裝對(duì)象的界面上，當(dāng)需要啟動(dòng)它的某個(gè)在封裝對(duì)象的界面上，當(dāng)需要啟動(dòng)它的某個(gè)操作時(shí)，以操作名發(fā)出一條操作時(shí)，以操作名發(fā)出一

37、條信息（操作指令信息（操作指令），該），該對(duì)象接到信息（指令），操作啟動(dòng)，完成對(duì)私有對(duì)象接到信息（指令），操作啟動(dòng)，完成對(duì)私有（個(gè)別）數(shù)據(jù)的加工，對(duì)象狀態(tài)（個(gè)別）數(shù)據(jù)的加工，對(duì)象狀態(tài)改變改變。如在學(xué)生信。如在學(xué)生信息管理系統(tǒng)中，以息管理系統(tǒng)中，以“刪除某個(gè)學(xué)生刪除某個(gè)學(xué)生”發(fā)一條指令發(fā)一條指令（信息），就把相應(yīng)的代碼激活，完成對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)（信息），就把相應(yīng)的代碼激活，完成對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)的刪除。的刪除。 一個(gè)程序運(yùn)行完畢，各對(duì)象達(dá)到各自的一個(gè)程序運(yùn)行完畢，各對(duì)象達(dá)到各自的終態(tài)終態(tài)，輸入，輸入輸出均由對(duì)象自己完成。這種全封裝的計(jì)算實(shí)體使輸出均由對(duì)象自己完成。這種全封裝的計(jì)算實(shí)體使軟件形成良好的模塊性和安

38、全性。軟件形成良好的模塊性和安全性。OO4B.OOB.OO的的可擴(kuò)展性可擴(kuò)展性體現(xiàn)在它的繼承性和行為擴(kuò)展上。體現(xiàn)在它的繼承性和行為擴(kuò)展上。 對(duì)象具有對(duì)象具有層次關(guān)系層次關(guān)系，每個(gè)，每個(gè)對(duì)象對(duì)象可以有可以有子對(duì)象子對(duì)象，子，子對(duì)象可以繼承父對(duì)象（及其祖先對(duì)象）的數(shù)據(jù)結(jié)對(duì)象可以繼承父對(duì)象（及其祖先對(duì)象）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作，即子對(duì)象可以重用上位對(duì)象的成分。構(gòu)和操作，即子對(duì)象可以重用上位對(duì)象的成分。另一方面，子對(duì)象可以另一方面，子對(duì)象可以增加新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和新的增加新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和新的操作操作，這是對(duì)，這是對(duì)父父對(duì)象的擴(kuò)展對(duì)象的擴(kuò)展部分。部分。 OOOO還可以方便地增加程序代碼來擴(kuò)展對(duì)象的行為還可以方便地增

39、加程序代碼來擴(kuò)展對(duì)象的行為而不會(huì)影響該對(duì)象上的其他操作，這就是它的而不會(huì)影響該對(duì)象上的其他操作，這就是它的行行為擴(kuò)展。為擴(kuò)展。OO5OOOO的核心概念的核心概念對(duì)象對(duì)象( (Object)Object)與與對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)象標(biāo)識(shí)OIDOID(Object Identifier)(Object Identifier)?，F(xiàn)實(shí)世界的任一實(shí)體被統(tǒng)一地模型化，成為一個(gè)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的任一實(shí)體被統(tǒng)一地模型化，成為一個(gè)對(duì)象；每個(gè)對(duì)象有一個(gè)象；每個(gè)對(duì)象有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)唯一的標(biāo)識(shí)，稱為，稱為對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)象標(biāo)識(shí)。OIDOID與關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的碼（與關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的碼（KeyKey）、）、記錄標(biāo)識(shí)（記錄標(biāo)識(shí)（RIDRID），），元

40、組標(biāo)識(shí)（元組標(biāo)識(shí)（TIDTID）有本質(zhì)區(qū)別，有本質(zhì)區(qū)別，OIDOID是獨(dú)立于值的、是獨(dú)立于值的、系統(tǒng)全局唯一的。系統(tǒng)全局唯一的。對(duì)象結(jié)構(gòu)對(duì)象結(jié)構(gòu)：一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和在這組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操：一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和在這組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作的程序代碼封裝起來的基本單位，其中對(duì)象、對(duì)作的程序代碼封裝起來的基本單位，其中對(duì)象、對(duì)象之間的界面由消息定義。對(duì)象包括：象之間的界面由消息定義。對(duì)象包括：a a屬性集合屬性集合：所有的屬性集合起來構(gòu)成對(duì)象數(shù)據(jù)的數(shù)：所有的屬性集合起來構(gòu)成對(duì)象數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（有的稱為變量集合），屬性描述對(duì)象的狀據(jù)結(jié)構(gòu)（有的稱為變量集合），屬性描述對(duì)象的狀態(tài)、組成和特性。對(duì)象的屬性可以是單值的或值的態(tài)

41、、組成和特性。對(duì)象的屬性可以是單值的或值的集合，也可以是一個(gè)對(duì)象，即對(duì)象可以嵌套。嵌套集合，也可以是一個(gè)對(duì)象，即對(duì)象可以嵌套。嵌套可以是多層的，從而構(gòu)成復(fù)雜對(duì)象?？梢允嵌鄬拥?，從而構(gòu)成復(fù)雜對(duì)象。b方法集合方法集合：方法描述對(duì)象的行為特性。方法定義：方法描述對(duì)象的行為特性。方法定義包括兩部分：一是方法的接口，說明方法的名稱、包括兩部分：一是方法的接口，說明方法的名稱、參數(shù)和結(jié)果返回值的類型（又稱調(diào)用說明）；二參數(shù)和結(jié)果返回值的類型（又稱調(diào)用說明）；二是方法的實(shí)現(xiàn)，它是一段程序編碼，用來實(shí)現(xiàn)方是方法的實(shí)現(xiàn)，它是一段程序編碼，用來實(shí)現(xiàn)方法的功能，即對(duì)象操作的方法。法的功能，即對(duì)象操作的方法。c消息集

42、合消息集合：消息是對(duì)象向外提供的界面，消息由：消息是對(duì)象向外提供的界面，消息由對(duì)象接收和響應(yīng)。它是對(duì)象之間操作請(qǐng)求的傳遞。對(duì)象接收和響應(yīng)。它是對(duì)象之間操作請(qǐng)求的傳遞。OO6封裝封裝（EncapsulationEncapsulation）= =屬性值集合屬性值集合+ +操作集合操作集合, ,或或= =狀態(tài)狀態(tài)+ +方法。方法。每個(gè)對(duì)象是其每個(gè)對(duì)象是其狀態(tài)狀態(tài)和和行為行為的封裝，的封裝，其中，狀態(tài)是該對(duì)象一系列其中，狀態(tài)是該對(duì)象一系列屬性值屬性值( (Attribute Attribute Value)Value)的集合的集合，行為是在對(duì)象狀態(tài)上操作的集合，行為是在對(duì)象狀態(tài)上操作的集合，操作也稱為

43、方法（操作也稱為方法（MethodMethod）。）。封裝是對(duì)象的外部界封裝是對(duì)象的外部界面和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)之間清晰隔離的一種抽象，外部與對(duì)面和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)之間清晰隔離的一種抽象，外部與對(duì)象的通訊只能能通過消息。封裝由于隔離對(duì)象的實(shí)象的通訊只能能通過消息。封裝由于隔離對(duì)象的實(shí)現(xiàn)與對(duì)象的應(yīng)用，因而允許對(duì)操作的實(shí)現(xiàn)算法和數(shù)現(xiàn)與對(duì)象的應(yīng)用，因而允許對(duì)操作的實(shí)現(xiàn)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，修改由于封裝而不會(huì)影響接口，據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，修改由于封裝而不會(huì)影響接口，不必修改應(yīng)用程序。封裝隱藏了在實(shí)現(xiàn)中使用的數(shù)不必修改應(yīng)用程序。封裝隱藏了在實(shí)現(xiàn)中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序代碼等細(xì)節(jié)。對(duì)象封裝后成為一個(gè)自據(jù)結(jié)構(gòu)與程序代碼等細(xì)節(jié)。對(duì)

44、象封裝后成為一個(gè)自含的單元，它只接收已定義好的操作，其他程序不含的單元，它只接收已定義好的操作，其他程序不能直接訪問對(duì)象中的屬性，從而提高了程序的可靠能直接訪問對(duì)象中的屬性，從而提高了程序的可靠性和數(shù)據(jù)的安全性。性和數(shù)據(jù)的安全性。類類( (Class)Class)。共享同樣屬性和方法集的所有對(duì)象構(gòu)共享同樣屬性和方法集的所有對(duì)象構(gòu)成一個(gè)對(duì)象類（簡稱類），一個(gè)對(duì)象是其類的一個(gè)成一個(gè)對(duì)象類（簡稱類），一個(gè)對(duì)象是其類的一個(gè)實(shí)例（實(shí)例（instanceinstance）。）。 如學(xué)生是一個(gè)對(duì)象類，王前，李靜，吳軍是學(xué)生如學(xué)生是一個(gè)對(duì)象類，王前，李靜，吳軍是學(xué)生類中的對(duì)象。在類中的對(duì)象。在OODBOODB

45、中，類是中，類是“型型”，對(duì)象是某一，對(duì)象是某一類的類的“值值”。類屬性的定義域可以是任何類，即可。類屬性的定義域可以是任何類，即可以是基本類，如整數(shù)、字符串，布爾型，也可以是以是基本類，如整數(shù)、字符串，布爾型，也可以是包含屬性和方法的一般類，特別的情況下，一個(gè)類包含屬性和方法的一般類，特別的情況下，一個(gè)類的某一屬性的定義也可以是這個(gè)類自身。的某一屬性的定義也可以是這個(gè)類自身。OO7 如學(xué)校數(shù)據(jù)庫中的類及其屬性：如學(xué)校數(shù)據(jù)庫中的類及其屬性： 人（人（PersonPerson）: :身分證號(hào)、姓名、年齡、性別、住身分證號(hào)、姓名、年齡、性別、住址。址。 教職員工（教職員工（EmployeeEmpl

46、oyee）工齡、工資、辦公室電話號(hào)工齡、工資、辦公室電話號(hào)碼、家庭成員數(shù)；碼、家庭成員數(shù)； 教師教師( (Teacher)Teacher)：職稱、職務(wù)、專長。職稱、職務(wù)、專長。 行政人員（行政人員（OfficerOfficer）: :職務(wù)、職責(zé)、辦公室地址；職務(wù)、職責(zé)、辦公室地址； 工人工人( (Worker)Worker)：工種、級(jí)別、所屬部門；工種、級(jí)別、所屬部門； 學(xué)生學(xué)生( (student)student)：入學(xué)年份、專業(yè)；入學(xué)年份、專業(yè)； 本科生本科生( (Undergraduate Student)Undergraduate Student)：已修學(xué)分、平已修學(xué)分、平均成績；均成

47、績； 研究生研究生( (Graduate Student)Graduate Student)：研究方向、導(dǎo)師。研究方向、導(dǎo)師。類層次（結(jié)構(gòu)）類層次（結(jié)構(gòu)）。在。在OODBOODB中，可以定義一個(gè)類中，可以定義一個(gè)類（如（如C1C1）的子類（如的子類（如C2C2），），類類C1C1稱為類稱為類C2C2的超類的超類（或父類）。子類（如（或父類）。子類（如C2C2）還可以再定義子類還可以再定義子類（如（如C3C3），），這樣就形成了一個(gè)有限的層次結(jié)構(gòu)，這樣就形成了一個(gè)有限的層次結(jié)構(gòu)，即類層次。一個(gè)子類可以有多個(gè)超類（直接和間即類層次。一個(gè)子類可以有多個(gè)超類（直接和間接超），一個(gè)類可以繼承其直接或間接

48、超類的屬接超），一個(gè)類可以繼承其直接或間接超類的屬性和方法。性和方法。例:OO的層級(jí)人教職員工學(xué)生教員行政人員工人研究生本科生OO8消息消息( (MessageMessage) )。由于對(duì)象是封裝的，對(duì)象與外由于對(duì)象是封裝的，對(duì)象與外部的通訊一般只能通過顯式的消息傳遞，即消息部的通訊一般只能通過顯式的消息傳遞，即消息從外部傳遞對(duì)象，通過存取和調(diào)用對(duì)象中的屬性從外部傳遞對(duì)象，通過存取和調(diào)用對(duì)象中的屬性和方法，在內(nèi)部執(zhí)行所要求的操作，操作結(jié)果仍和方法，在內(nèi)部執(zhí)行所要求的操作，操作結(jié)果仍以消息形式返回。以消息形式返回。3.2 3.2 數(shù)據(jù)庫的查詢數(shù)據(jù)庫的查詢 SQLSQL(1)(1)發(fā)展發(fā)展 SQL

49、 SQL（Structure Query LanguageStructure Query Language）是一種功是一種功能完善的數(shù)據(jù)庫存取語言。能完善的數(shù)據(jù)庫存取語言。19741974年，由年，由Boyce Boyce 和和Chamberlin Chamberlin 提出，提出，19751975年年-1976-1976年，年，IBMIBM公司的公司的圣荷西實(shí)驗(yàn)室（圣荷西實(shí)驗(yàn)室（San Jose Research LaboratorySan Jose Research Laboratory）在在System RSystem R數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中首先使用了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中首先使用了SQLSQL，1986

50、1986年年1010月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSIANSI）數(shù)據(jù)庫委員會(huì)批數(shù)據(jù)庫委員會(huì)批準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)，19871987年年ISOISO批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)。批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)。1 SQL數(shù)據(jù)控制功能示例安全性控制 安全性控制保護(hù)數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露和破壞。其基本措施是存取控制存取控制。 授權(quán)命令grant 表級(jí)權(quán)限 on 表名 | 視圖名 to 用戶 ，用戶 | public withgrantoption表級(jí)權(quán)限包括：select,update,insert,delete,index,alter以及它們的總和all，其中對(duì)select,update可

51、指定列名。withgrantoption表示獲得權(quán)限的用戶可以把權(quán)限再授予其它用戶。(4)SQL數(shù)據(jù)控制權(quán)限示例數(shù)據(jù)庫級(jí)權(quán)限包括：connect：允許用戶在database語句中指定數(shù)據(jù)庫。resource：connect權(quán)限 + 建表、刪除表及索引權(quán)利。 dba：resource權(quán)限 + 授予或撤消其他用戶的connect、resource、dba權(quán)限。不允許dba撤消自己的dba權(quán)限(5)圖：SQL功能與語法SQL功能 SQL核心功能動(dòng)詞數(shù)據(jù)查詢 SELECT數(shù)據(jù)定義 CREATE，DROP，ALTER數(shù)據(jù)操縱 INSERT，UPDATE，DELETE數(shù)據(jù)控制 GRANT，REVOKESQ

52、LSQL的一些概念的一些概念A(yù) A、用戶可以用、用戶可以用SQLSQL語言對(duì)語言對(duì)視圖視圖( (View)View)和和基本表基本表( (Base Table)Base Table)進(jìn)行查詢等操作，在用戶觀點(diǎn)里，進(jìn)行查詢等操作，在用戶觀點(diǎn)里，視圖和表一樣，都是關(guān)系。視圖和表一樣，都是關(guān)系。B B、視圖視圖是從一個(gè)或多個(gè)基本表中導(dǎo)出的表，是從一個(gè)或多個(gè)基本表中導(dǎo)出的表，本身不存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，只有其定義，可以將本身不存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，只有其定義，可以將其理解為一個(gè)其理解為一個(gè)虛表虛表。C C、基本表基本表是本身獨(dú)立存在的表，是本身獨(dú)立存在的表，每個(gè)基本表每個(gè)基本表對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)一個(gè)一個(gè)存儲(chǔ)文件存儲(chǔ)文件，一

53、個(gè)表可以帶若干，一個(gè)表可以帶若干索引索引，存儲(chǔ)文件及索引組成了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)文件及索引組成了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式內(nèi)模式，存儲(chǔ)文件和索引文件的文件結(jié)構(gòu)可以是任意的。存儲(chǔ)文件和索引文件的文件結(jié)構(gòu)可以是任意的。SQL用戶用戶Base TableB1View V1View V2Base TableB2Base TableB3Base TableB4Stored FileS1Stored FileS1Stored FileS1Stored FileS1外模式外模式模式模式內(nèi)模式內(nèi)模式圖2（3 3）SQLSQL語言的模式與語言的模式與SQLSQL語句類型語句類型 1 1）SQLSQL語言的模式語言的模式

54、SQLSQL語言支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，如圖：語言支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，如圖：外模式外模式模式模式內(nèi)模式內(nèi)模式SQL視圖1視圖2基本表1基本表2基本表3基本表4存儲(chǔ)文件1存儲(chǔ)文件2圖解釋圖解釋 外模式外模式由由視圖視圖( (View)View)和部分基本表和部分基本表組成；組成； 模式模式由基本表表示；由基本表表示； 內(nèi)模式內(nèi)模式對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)文件存儲(chǔ)文件?；颈砗鸵晥D都是關(guān)系，?；颈砗鸵晥D都是關(guān)系，用戶可以對(duì)視圖和基本表進(jìn)行查詢等操作。用戶可以對(duì)視圖和基本表進(jìn)行查詢等操作。 在在SQLSQL中，一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一個(gè)表，一個(gè)或多個(gè)基本中，一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一個(gè)表，一個(gè)或多個(gè)基本表對(duì)應(yīng)一

55、個(gè)存儲(chǔ)文件，一個(gè)表可以有若干索引，索表對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)文件，一個(gè)表可以有若干索引，索引也存放在存儲(chǔ)文件中。引也存放在存儲(chǔ)文件中。 存儲(chǔ)文件的邏輯結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)文件的邏輯結(jié)構(gòu)組成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式，存組成關(guān)系數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式，存儲(chǔ)文件的物理結(jié)構(gòu)是任意的，對(duì)用戶是透明的。儲(chǔ)文件的物理結(jié)構(gòu)是任意的，對(duì)用戶是透明的。 視圖是虛表視圖是虛表，它不存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中只存，它不存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫中只存放視圖的定義而不存放與其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存放放視圖的定義而不存放與其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存放在基本表中；視圖從一個(gè)或幾個(gè)基本表中導(dǎo)出的表，在基本表中；視圖從一個(gè)或幾個(gè)基本表中導(dǎo)出的表，用戶可以在視圖上再定義視圖。用戶

56、可以在視圖上再定義視圖。(6)SQL語句的類型 ）SQLSQL語句的類型語句的類型 SQLSQL語句可以分為語句可以分為數(shù)據(jù)定義語句數(shù)據(jù)定義語句（DDLDDL）、）、數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱語句（語句（DMLDML）、）、事務(wù)控制語句、會(huì)話控制語句、系事務(wù)控制語句、會(huì)話控制語句、系統(tǒng)控制語句和嵌入語句。統(tǒng)控制語句和嵌入語句。（說明：各種（說明：各種DBMSDBMS產(chǎn)品在產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的SQLSQL語句時(shí)各有差別，即一般根據(jù)需要語句時(shí)各有差別，即一般根據(jù)需要做了某些擴(kuò)充，所以要參閱各種產(chǎn)品的使用手冊(cè)。）做了某些擴(kuò)充，所以要參閱各種產(chǎn)品的使用手冊(cè)。） （3 3）數(shù)據(jù)定義）數(shù)據(jù)定義 數(shù)據(jù)定義語言是

57、指對(duì)數(shù)據(jù)的格式和類型下定義的語數(shù)據(jù)定義語言是指對(duì)數(shù)據(jù)的格式和類型下定義的語言，內(nèi)容包括定義數(shù)據(jù)有哪些表格關(guān)系，表格內(nèi)有言，內(nèi)容包括定義數(shù)據(jù)有哪些表格關(guān)系，表格內(nèi)有哪些列主鍵、表格與表格之間互相關(guān)聯(lián)的關(guān)系等。哪些列主鍵、表格與表格之間互相關(guān)聯(lián)的關(guān)系等。 數(shù)據(jù)定義語句數(shù)據(jù)定義語句DDLDDL用來定義、修改模式對(duì)象的結(jié)構(gòu)，用來定義、修改模式對(duì)象的結(jié)構(gòu)，以及刪除模式對(duì)象等。具體來說，以及刪除模式對(duì)象等。具體來說，SQLSQL的數(shù)據(jù)定義的數(shù)據(jù)定義功能包括定義表、定義視圖和定義索引。由于視功能包括定義表、定義視圖和定義索引。由于視圖是基于基本表的虛表，索引又依附于基本表，圖是基于基本表的虛表，索引又依附于

58、基本表，所以所以SQLSQL通常不提供修改視圖定義和索引定義的操通常不提供修改視圖定義和索引定義的操作（只有某些關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供修改視圖的定義，作（只有某些關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供修改視圖的定義，如如OracleOracle），），用戶若想修改視圖或索引定義，只用戶若想修改視圖或索引定義，只能先將它們刪除，然后再重建。能先將它們刪除，然后再重建。SQL語句示例1宿主變量出現(xiàn)于SQL語句中時(shí)，前面加（:）以區(qū)別列名。 宿主變量可出現(xiàn)的地方：SQL的數(shù)據(jù)操縱語句中可出現(xiàn)常數(shù)的任何地方，select，fetch等語句的into字句中。示例：EXEC SQL select PNAME , SAL into :pr

59、of_name , :salary from PROF where PNO = prof_no ;SQL語句示例2宿主變量的聲明：聲明為通常的C變量，并將其放在下列標(biāo)識(shí)語句之間，EXECSQLBEGINDECLARESECTIONEXECSQLENDDECLARESECTIONEXEC SQL BEGIN DECLARE SECTIONint prof_no;char prof_name30;int salary;EXEC SQL END DECLARE SECTION嵌入的SQL語句以EXECSQL開始，以分號(hào)(;) 或END_EXEX結(jié)束。EXEC SQL delete from PROF

60、 where DNO = 10； insert語句 EXEC SQL insert into PROF values (:prof_no, :prof_name , :salary , :dept_no , : salary) ; delete語句 EXEC SQL delete from PROF values PNO :prof_no ; update語句 EXEC SQL update PROF set SAL = :salary where PNO = : prof_no ;(7)SQL(7)SQL數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)定義DDLDDL的主要功能的主要功能DDL的主要功能三三部分部分：定義基本表