數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中英文對照

1、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的介紹RaghuRamakrishnan數(shù)據(jù)庫（database,有時拼作database）又稱為電子數(shù)據(jù)庫，是專門組織起來的一組數(shù)據(jù)或信息，其目的是為了便于計算機快速查詢及檢索。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)是專門設(shè)計的，在各種數(shù)據(jù)處理操作命令的支持下，可以簡化數(shù)據(jù)的存儲，檢索，修改和刪除。數(shù)據(jù)庫可以存儲在磁盤，磁帶，光盤或其他輔助存儲設(shè)備上。數(shù)據(jù)庫由一個或一套文件組成，其中的信息可以分解為記錄，每一記錄又包含一個或多個字段（或稱為域）。字段是數(shù)據(jù)存取的基本單位。數(shù)據(jù)庫用于描述實體，其中的一個字段通常表示與實體的某一屬性相關(guān)的信息。通過關(guān)鍵字以及各種分類（排序）命令，用戶可以對多條記錄的字段進(jìn)行

2、查詢，重新整理，分組或選擇，以實體對某一類數(shù)據(jù)的檢索，也可以生成報表。所有數(shù)據(jù)庫（最簡單的除外）中都有復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系及其鏈接。處理與創(chuàng)建，訪問以及維護數(shù)據(jù)庫記錄有關(guān)的復(fù)雜任務(wù)的系統(tǒng)軟件包叫做數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBM3DBMSa件包中的程序在數(shù)據(jù)庫與其用戶間建立接口。（這些用戶可以是應(yīng)用程序員，管理員及其他需要信息的人員和各種操作系統(tǒng)程序）0DBMSM組織，處理和表示從數(shù)據(jù)庫中選出的數(shù)據(jù)元。該功能使決策者能搜索，探查和查詢數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，從而對在正規(guī)報告中沒有的，不再出現(xiàn)的且無法預(yù)料的問題做出回答。這些問題最初可能是模糊的并且（或者）是定義不恰當(dāng)?shù)?，但是人們可以瀏覽數(shù)據(jù)庫直到獲得所需的信息。簡言之，

3、DBMS等“管理”存儲的數(shù)據(jù)項，并從公共數(shù)據(jù)庫中匯集所需的數(shù)據(jù)項以回答非程序員的詢問。DBMSfe3個主要部分組成：（1）存儲子系統(tǒng)，用來存儲和檢索文件中的數(shù)據(jù)；（2）建模和操作子系統(tǒng)，提供組織數(shù)據(jù)以及添加，刪除，維護，更新數(shù)據(jù)的方法；（3）用戶和DBMM間的接口。在提高數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的價值和有效性方面正在展現(xiàn)以下一些重要發(fā)展趨勢；1 .管理人員需要最新的信息以做出有效的決策。2 .客戶需要越來越復(fù)雜的信息服務(wù)以及更多的有關(guān)其訂單，發(fā)票和賬號的當(dāng)前信息。3 .用戶發(fā)現(xiàn)他們可以使用傳統(tǒng)的程序設(shè)計語言，在很短的一段時間內(nèi)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)客戶應(yīng)用程序。4 .商業(yè)公司發(fā)現(xiàn)了信息的戰(zhàn)略價值，他們利用數(shù)據(jù)

4、庫系統(tǒng)領(lǐng)先于競爭對手。數(shù)據(jù)庫模型數(shù)據(jù)庫模型描述了在數(shù)據(jù)庫中結(jié)構(gòu)化和操縱數(shù)據(jù)的方法，模型的結(jié)構(gòu)部分規(guī)定了數(shù)據(jù)如何被描述（例如樹，表等）：模型的操縱部分規(guī)定了數(shù)據(jù)添加，刪除，顯示，維護，打印，查找，選擇，排序和更新等操作。分層模型第一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用的是分層模型，也就是說，將數(shù)據(jù)記錄排列成樹形結(jié)構(gòu)。一些記錄時根目錄，在其他所有記錄都有獨立的父記錄。樹形結(jié)構(gòu)的設(shè)計反映了數(shù)據(jù)被使用的順序，也就是首先訪問處于樹根位置的記錄，接下來是跟下面的記錄，等等。分層模型的開發(fā)是因為分層關(guān)系在商業(yè)應(yīng)用中普遍存在，眾所周知，一個組織結(jié)構(gòu)圖表就描述了一種分層關(guān)系：高層管理人員在最高層，中層管理人員在較低的層次，負(fù)責(zé)

5、具體事務(wù)的雇員在最底層。值得注意的是，在一個嚴(yán)格的分層結(jié)構(gòu)體系中，在每個管理層下可能有多個雇員或多個層次的雇員，但每個雇員只有一個管理者。分層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的典型特征是數(shù)據(jù)之間的一對多關(guān)系。在分層方法中，當(dāng)數(shù)據(jù)庫建立時，每一關(guān)系即被明確地定義。在分層數(shù)據(jù)庫中的每一記錄只能包含一個關(guān)鍵字段，任意兩個字段之間只能有一種關(guān)系。由于數(shù)據(jù)并不總是遵循這種嚴(yán)格的分層關(guān)系，所以這樣可能會出現(xiàn)一些問題。關(guān)系模型在1970年，數(shù)據(jù)庫研究取得了重大突破。E.F.Codd提出了一種截然不同的數(shù)據(jù)庫管理方法，使用表作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱之為關(guān)系模型.關(guān)系數(shù)據(jù)庫是使用最廣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)被組織成關(guān)系表，每個表由稱作記錄的行和稱作字

6、段的列組成。每個記錄包含了專用項目的字段值。例如，在一個包含雇員信息的表中，一個記錄包含了像一個人姓名和地址這樣的字段的值。結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL是一種在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中用于處理數(shù)據(jù)的查詢語言。它是非過程化語言或者說是描述性的，用戶只須指定一種類似于英語的描述，用來確定操作，記錄或描述記錄組合。查詢優(yōu)化器將這種描述翻譯為過程執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作。網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型在數(shù)據(jù)之間通過鏈接表結(jié)構(gòu)創(chuàng)建關(guān)系，子記錄可以鏈接到多個父記錄。這種將記錄和鏈接捆綁到一起的方法叫做指針，他是指向一個記錄存儲位置的存儲地址。使用網(wǎng)狀方法，一個子記錄可以鏈接到一個關(guān)鍵記錄，同時，它本身也可以作為一個關(guān)鍵記錄。鏈接到其他一系列子記

7、錄。在早期，網(wǎng)狀模型比其他模型更有性能優(yōu)勢；但是在今天，這種優(yōu)勢的特點只有在自動柜員機網(wǎng)絡(luò)，航空預(yù)定系統(tǒng)等大容量和高速處理過程中才是最重要的。分層和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫都是專用程序，如果開發(fā)一個新的應(yīng)用程序，那么在不同的應(yīng)用程序中保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的一致性是非常困難的。例如開發(fā)一個退休金程序，需要訪問雇員數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)同時也被工資單程序訪問。雖然數(shù)據(jù)是相同的，但是也必須建立新的數(shù)據(jù)庫。對象模型最新的數(shù)據(jù)庫管理方法是使用對象模型，記錄由被稱作對象的實體來描述，可以在對象中存儲數(shù)據(jù)，同時提供方法或程序執(zhí)行特定的任務(wù)。對象模型使用的查詢語言與開發(fā)數(shù)據(jù)庫程序所使用的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言是相同的，因為沒有像SQLS樣簡

8、單統(tǒng)一的查詢語言，所以會產(chǎn)生一些問題。對象模型相對較新，僅有少數(shù)幾個面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫實例。它引起了人們的關(guān)注，因為選擇面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的開發(fā)人員希望有一個基于在對象模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)庫。分布式數(shù)據(jù)庫類似的，分布式數(shù)據(jù)庫指的是數(shù)據(jù)庫的各個部分分別存儲在物理上相互分開的計算機上。分布式數(shù)據(jù)庫的一個目的是訪問數(shù)據(jù)信息時不必考慮其他位置。注意，一旦用戶和數(shù)據(jù)分開，通信和網(wǎng)絡(luò)則開始扮演重要角色。分布式數(shù)據(jù)庫需要部分常駐于大型主機上的軟件，這些軟件在大型機和個人計算機之間建立橋梁，并解決數(shù)據(jù)格式不兼容的問題。在理想情況下，大型主機上的數(shù)據(jù)庫看起來像是一個大的信息倉庫，而大部分處理則在個人計算機上完成。分

9、布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個缺點是它們常以主機中心模型為基礎(chǔ)，在這種模型中，大型主機看起來好像是雇主，而終端和個人計算機看起來好像是奴隸。但是這種方法也有許多優(yōu)點：由于數(shù)據(jù)庫的集中控制，前面提到的數(shù)據(jù)完整性和安全性的問題就迎刃而解了。當(dāng)今的個人計算機，部門級計算機和分布式處理都需要計算機之間以及應(yīng)用程序之間在相等或?qū)Φ鹊幕A(chǔ)上相互通信，在數(shù)據(jù)庫中客戶機/服務(wù)器模型為分布式數(shù)據(jù)庫提供了框架結(jié)構(gòu)。利用相互連接的計算機上運行的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的一種方法是將程序分解為相互獨立的部分?？蛻舳耸且粋€最終用戶或通過網(wǎng)絡(luò)申請資源的計算機程序，服務(wù)器是一個運行著的計算機軟件，存儲著那些通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纳暾垺．?dāng)申請的資源是數(shù)

10、據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，客戶機/服務(wù)器模型則為分布式數(shù)據(jù)庫提供了框架結(jié)構(gòu)。文件服務(wù)器指的是一個通過網(wǎng)絡(luò)提供文件訪問的軟件，專門的文件服務(wù)器是一臺被指定為文件服務(wù)器的計算機。這是非常有用的，例如，如果文件比較大而且需要快速訪問，在這種情況下，一臺微型計算機或大型主機將被用作文件服務(wù)器。分布式文件服務(wù)器將文件分散到不同的計算機上，而不是將它們集中存放到專門的文件服務(wù)器上。后一種文件服務(wù)器的優(yōu)點包括在其他計算機上存儲和檢索文件的能力，并可以在每一臺計算機上消除重復(fù)文件。然而，一個重要的缺點是每個讀寫請求需要在網(wǎng)絡(luò)上傳播，在刷新文件時可能出現(xiàn)問題。假設(shè)一個用戶申請文件中的一個數(shù)據(jù)并修改它，同時另外一個用戶也申

11、請這個數(shù)據(jù)并修改它，解決這種問題的方法叫做數(shù)據(jù)鎖定，即第一個申請使其他申請?zhí)幱诘却隣顟B(tài)，直到完成第一個申請，其他用戶可以讀取這個數(shù)據(jù)，但不能修改。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是一個通過網(wǎng)絡(luò)為數(shù)據(jù)庫申請?zhí)峁┓?wù)的軟件，例如，假設(shè)某個用戶在他的個人計算機上輸入了一個數(shù)據(jù)查詢命令，如果應(yīng)用程序按照客戶機/服務(wù)器模型設(shè)計，那么個人計算機上的查詢語言通過網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)時發(fā)出通知。在工程界也有許多分布式數(shù)據(jù)庫的例子，如SU心司的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS被應(yīng)用到計算機輔助工程應(yīng)用程序中,將數(shù)據(jù)分散到由SUNX作站組成的網(wǎng)絡(luò)上的不同硬盤之間。分布式數(shù)據(jù)庫是革命性的進(jìn)步，因為把數(shù)據(jù)存放在被使用位置上是很合乎常理

12、的。例如一個大公司不同部門之間的計算機，應(yīng)該將數(shù)據(jù)存儲在本地，然而，當(dāng)被授權(quán)的管理人員需要整理部門數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)應(yīng)該能夠被訪問。數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)軟件將保護數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性，對用戶而言，分布式數(shù)據(jù)庫和非分布式數(shù)據(jù)庫看起來沒有什么差別。原文DatabaseManagementSystems(3thEdition),Wiley,2004,5-12AintroductiontoDatabaseManagementSystemRaghuRamakrishnanAdatabase(sometimesspelleddatabase)isalsocalledanelectronicdatabaserefer

13、ringtoanycollectionofdata,orinformation,thatisspeciallyorganizedforrapidsearchandretrievalbyacomputer.Databasesarestructuredtofacilitatethestorage,retrieval,modification,anddeletionofdatainconjunctionwithvariousdata-processingoperations.Databasescanbestoredonmagneticdiskortape,opticaldisk,orsomeothe

14、rsecondarystoragedevice.Adatabaseconsistsofafileorasetoffiles.Theinformationinthesefilesmaybebrokendownintorecords,eachofwhichconsistsofoneormorefields.Fieldsarethebasicunitsofdatastorage,andeachfieldtypicallycontainsinformationpertainingtooneaspectorattributeoftheentitydescribedbythedatabase.Usingk

15、eywordsandvarioussortingcommands,userscanrapidlysearch,rearrange,group,andselectthefieldsinmanyrecordstoretrieveorcreatereportsonparticularaggregateofdata.Complexdatarelationshipsandlinkagesmaybefoundinallbutthesimplestdatabases.Thesystemsoftwarepackagethathandlesthedifficulttasksassociatedwithcreat

16、ing,accessing,andmaintainingdatabaserecordsiscalledadatabasemanagementsystem(DBMS).TheprogramsinaDBMSpackageestablishaninterfacebetweenthedatabaseitselfandtheusersofthedatabase.(Theseusersmaybeapplicationsprogrammers,managersandotherswithinformationneeds,andvariousOSprograms.)ADBMScanorganize,proces

17、s,andpresentselecteddataelementsformthedatabase.Thiscapabilityenablesdecisionmakerstosearch,probe,andquerydatabasecontentsinordertoextractanswerstononrecurringandunplannedquestionsthataren'tavailableinregularreports.Thesequestionsmightinitiallybevagueand/orpoorlydefined,butpeoplecanbrowse,throug

18、hthedatabaseuntiltheyhavetheneededinformation.Inshort,theDBMSwillmanage'thestoreddataitemsandassembletheneededitemsfromthecommondatabaseinresponsetothequeriesofthosewhoareHtprogrammers.Adatabasemanagementsystem(DBMS)iscomposedofthreemajorparts:(1)astoragesubsystemthatstoresandretrievesdatainfile

19、s;(2)amodelingandmanipulationsubsystemthatprovidesthemeanswithwhichtoorganizethedataandtoadd,delete,maintain,andupdatethedata;(3)andaninterfacebetweentheDBMSanditsusers.Severalmajortrendsareemergingthatenhancethevalueandusefulnessofdatabasemanagementsystems;Managers:whorequiremoreup-to-datainformati

20、ontomakeeffectivedecisionCustomers:whodemandincreasinglysophisticatedinformationservicesandmorecurrentinformationaboutthestatusoftheirorders,invoices,andaccounts.Users:whofindthattheycandevelopcustomapplicationswithdatabasesystemsinafractionofthetimeittakestousetraditionalprogramminglanguages.Organi

21、zations:thatdiscoverinformationhasastrategicvalue;theyutilizetheirdatabasesystemstogainanedgeovertheircompetitors.TheDatabaseModelAdatamodeldescribesawaytostructureandmanipulatethedatainadatabase.Thestructuralpartofthemodelspecifieshowdatashouldberepresented(suchastree,tables,andsoon).Themanipulativ

22、epartofthemodelspecifiestheoperationwithwhichtoadd,delete,display,maintain,print,search,select,sortandupdatethedata.HierarchicalModelThefirstdatabasemanagementsystemsusedahierarchicalmodel-thatis-theyarrangedrecordsintoatreestructure.Somerecordsarerootrecordsandallothershaveuniqueparentrecords.Thest

23、ructureofthetreeisdesignedtoreflecttheorderinwhichthedatawillbeusedthatis,therecordattherootofatreewillbeaccessedfirst,thenrecordsonelevelbelowtheroot,andsoon.Thehierarchicalmodelwasdevelopedbecausehierarchicalrelationshipsarecommonlyfoundinbusinessapplications.Asyouhaveknown,anorganizationcharoften

24、describesahierarchicalrelationship:topmanagementisatthehighestlevel,middlemanagementatlowerlevels,andoperationalemployeesatthelowestlevels.Notethatwithinastricthierarchy,eachlevelofmanagementmayhavemanyemployeesorlevelsofemployeesbeneathit,buteachemployeehasonlyonemanager.Hierarchicaldataarecharacte

25、rizedbythisone-to-manyrelationshipamongdata.Inthehierarchicalapproach,eachrelationshipmustbeexplicitlydefinedwhenthedatabaseiscreated.Eachrecordinahierarchicaldatabasecancontainonlyonekeyfieldandonlyonerelationshipisallowedbetweenanytwofields.Thiscancreateaproblembecausedatadonotalwaysconformtosucha

26、stricthierarchy.RelationalModelAmajorbreakthroughindatabaseresearchoccurredin1970whenE.F.Coddproposedafundamentallydifferentapproachtodatabasemanagementcalledrelationalmodel,whichusesatableasitsdatastructure.Therelationaldatabaseisthemostwidelyuseddatabasestructure.Dataisorganizedintorelatedtables.E

27、achtableismadeupofrowscalledandcolumnscalledfields.Eachrecordcontainsfieldsofdataaboutsomespecificitem.Forexample,inatablecontaininginformationonemployees,arecordwouldcontainfieldsofdatasuchasapersonslastname,firstname,andstreetaddress.Structuredquerylanguage(SQL)isaquerylanguageformanipulatingdatai

28、narelationaldatabase.Itisnonproceduralordeclarative,inwhichtheuserneedonlyspecifyanEnglish-likedescriptionthatspecifiestheoperationandthedescribedrecordorcombinationofrecords.Aqueryoptimizertranslatesthedescriptionintoaproceduretoperformthedatabasemanipulation.NetworkModelThenetworkmodelcreatesrelat

29、ionshipsamongdatathroughalinked-liststructureinwhichsubordinaterecordscanbelinkedtomorethanoneparentrecord.Thisapproachcombinesrecordswithlinks,whicharecalledpointers.Thepointersareaddressesthatindicatethelocationofarecord.Withthenetworkapproach,asubordinaterecordcanbelinkedtoakeyrecordandatthesamet

30、imeitselfbeakeyrecordlinkedtoothersetsofsubordinaterecords.Thenetworkmodehistoricallyhashadaperformanceadvantageoverotherdatabasemodels.Today,suchperformancecharacteristicsareonlyimportantinhigh-volume,high-speedtransactionprocessingsuchasautomatictellermachinenetworksorairlinereservationsystem.Both

31、hierarchicalandnetworkdatabasesareapplicationspecific.Ifanewapplicationisdeveloped,maintainingtheconsistencyofdatabasesindifferentapplicationscanbeverydifficult.Forexample,supposeanewpensionapplicationisdeveloped.Thedataarethesame,butanewdatabasemustbecreated.ObjectModelThenewestapproachtodatabasema

32、nagementusesanobjectmodel,inwhichrecordsarerepresentedbyentitiescalledobjectsthatcanbothstoredataandprovidemethodsorprocedurestoperformspecifictasks.Thequerylanguageusedfortheobjectmodelisthesameobject-orientedprogramminglanguageusedtodevelopthedatabaseapplication.Thiscancreateproblemsbecausethereis

33、nosimple,uniformquerylanguagesuchasSQL.Theobjectmodelisrelativelynew,andonlyafewexamplesofobject-orienteddatabaseexist.Ithasattractedattentionbecausedeveloperswhochooseanobject-orientedprogramminglanguagewantadatabasebasedonanobject-orientedmodel.DistributedDatabaseSimilarly,adistributeddatabaseison

34、einwhichdifferentpartsofthedatabaseresideonphysicallyseparatedcomputers.Onegoalofdistributeddatabasesistheaccessofinformationwithoutregardtowherethedatamightbestored.Keepinginmindthatoncetheusersandtheirdataareseparated,thecommunicationandnetworkingconceptscomeintoplay.Distributeddatabasesrequiresof

35、twarethatresidespartiallyinthelargercomputer.Thissoftwarebridgesthegapbetweenpersonalandlargecomputersandresolvestheproblemsofincompatibledataformats.Ideally,itwouldmakethemainframedatabasesappeartobelargelibrariesofinformation,withmostoftheprocessingaccomplishedonthepersonalcomputer.Adrawbacktosome

36、distributedsystemsisthattheyareoftenbasedonwhatiscalledamainframe-entiremodel,inwhichthelargerhostcomputerisseenasthemasterandtheterminalorpersonalcomputerisseenasaslave.Therearesomeadvantagestothisapproach.Withdatabasesundercentralizedcontrol,manyoftheproblemsofdataintegritythatwementionedearlierar

37、esolved.Buttodayspersonalcomputers,departmentalcomputers,anddistributedprocessingrequirecomputersandtheirapplicationstocommunicatewitheachotheronamoreequalorpeer-to-peerbasis.Inadatabase,theclient/servermodelprovidestheframeworkfordistributingdatabases.Onewaytotakeadvantageofmanyconnectedcomputersru

38、nningdatabaseapplicationsistodistributetheapplicationintocooperatingpartsthatareindependentofoneanther.Aclientisanenduserorcomputerprogramthatrequestsresourcesacrossanetwork.Aserverisacomputerrunningsoftwarethatfulfillsthoserequestsacrossanetwork.Whentheresourcesaredatainadatabase,theclient/servermo

39、delprovidestheframeworkfordistributingdatabase.Afileserveissoftwarethatprovidesaccesstofilesacrossanetwork.Adedicatedfileserverisasinglecomputerdedicatedtobeingafileserver.Thisisuseful,forexample,ifthefilesarelargeandrequirefastaccess.Insuchcases,aminicomputerormainframewouldbeusedasafileserver.Adis

40、tributedfileserverspreadsthefilesaroundonindividualcomputersinsteadofplacingthemononededicatedcomputer.Advantagesofthelatterserverincludetheabilitytostoreandretrievefilesonothercomputersandtheeliminationofduplicatefilesoneachcomputer.Amajordisadvantage,however,isthatindividualread/writerequestsarebeingmovedacrossthenetw