電子商務(wù)技術(shù)概論一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)

電子商務(wù)技術(shù)概論一數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)

孫運(yùn)傳

源理嶼枷一牌瞌

?了解數(shù)據(jù)庫發(fā)展的概況

?結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)深入理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基

本概念，原理和方法。

?學(xué)會(huì)基本的SQL語言進(jìn)行各種數(shù)據(jù)操作。

?了解E-R模型的概念和方法，關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理

論基礎(chǔ)和基本設(shè)計(jì)方法，通過上機(jī)實(shí)習(xí)的訓(xùn)練，

初步具備進(jìn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。

?為學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

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A

?參考書：

-數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第三版），薩師煤王珊著，

高等教育出版社，2000

-數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)教程,UllmanJ.D.和WidomJ.,

清華大學(xué)出版社，1998

?實(shí)驗(yàn)環(huán)境：

-Access

數(shù)據(jù)庫在信息社會(huì)中的重要檢嗡

?信息高速公路的“3C”

一Computer

-Communication

一Content

?數(shù)據(jù)庫技術(shù)

-有效地管理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的安全性可靠性

-大大提高獲取數(shù)據(jù)的能力

-在人類社會(huì)信息化的進(jìn)程中，數(shù)據(jù)庫技術(shù)功不可沒

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數(shù)據(jù)庫

*新趨向

-應(yīng)用由計(jì)算轉(zhuǎn)向信息

?數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

-數(shù)據(jù)量激增，并呈多樣性。

?數(shù)字圖書館，交互視頻，人類基因組，電子商務(wù),

Web..

-無所不在的數(shù)據(jù)管理：

?EverythingOverDB?

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基本概念

?什么是數(shù)據(jù)？

-我們的生活中，充滿了數(shù)據(jù)、信息與知識

?有哪些？討論列舉

?表現(xiàn)形式？

?文字、圖片、聲音、動(dòng)畫、……

-數(shù)據(jù)是干什么用的？

*承載信息

?有些信息是有用的，幫助決策

■信息啟動(dòng)和刺激知識系統(tǒng)的運(yùn)行，得出結(jié)論和決策

-數(shù)據(jù)處理的重要性

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數(shù)據(jù)

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基本概念

?什么是數(shù)據(jù)管理？

?對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索、維護(hù)

?什么是數(shù)據(jù)處理？

?收集、存儲(chǔ)、加工、傳播等一系列活動(dòng)的綜合

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基本概念

?數(shù)據(jù)庫是什么？（討論，總結(jié)）

-數(shù)據(jù)的倉庫

-有用的數(shù)據(jù)組織起來

-存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，供長期參考使用

-可以給多個(gè)用戶查看和使用

-便于管理和使用

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相關(guān)概念

?數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能

-數(shù)據(jù)定義:DDL(DataDefinitionLanguage)

?能夠方便地定義數(shù)據(jù)庫中的對象

-數(shù)據(jù)操縱:DML(DataManipulationLanguage)

?能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作(查詢，插入，刪除，修改)

-數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理

?由DBMS對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，保證數(shù)據(jù)庫的安

全性、完整性、并發(fā)性、故障恢復(fù)等

-數(shù)據(jù)庫建立與維護(hù)

?初始數(shù)據(jù)的輸入與轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)，重組、性能

Hbhe監(jiān)視.與分析等一y一?.一

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相關(guān)概念

?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DataBaseSystem(DBS)

DBS是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)

而構(gòu)成，一般包括

?(1)DB

?(2)DBMS+OS

?(3)Users

?(4)DBA

?(5)應(yīng)用系統(tǒng)

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數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生與發(fā)展

1.人工管理階段

2.文件系統(tǒng)階段

3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

4.數(shù)據(jù)庫發(fā)展中的三個(gè)標(biāo)志性事件

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1.人工管理階段

背景：

20世紀(jì)50年代中期以前，計(jì)算機(jī)主

要用于科學(xué)計(jì)算。

?外存只有紙帶、卡片、磁帶等，沒

有磁盤等直接存取的存取設(shè)備；

?軟件沒有操作系統(tǒng)，也沒有管理數(shù)

據(jù)的軟件；程序1——9數(shù)據(jù)集1

?數(shù)據(jù)處理方式是批處理。

程序2——9數(shù)據(jù)集2

特點(diǎn)：

數(shù)據(jù)不保存。

數(shù)據(jù)需要由應(yīng)用程序自己管理，編

寫程序需要考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。程序n——少數(shù)據(jù)集H

數(shù)據(jù)面向程序，不共享。

數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性，隨其邏輯結(jié)構(gòu)

和物理結(jié)構(gòu)而變化。

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2.文件系統(tǒng)階段

背景：

從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)大到管理。硬件出現(xiàn)了

磁盤等直接存取的設(shè)備；操作系統(tǒng)中

已經(jīng)有了專門的數(shù)據(jù)管理軟件；數(shù)據(jù)

處理方式除了批處理，還能夠聯(lián)機(jī)實(shí)

時(shí)處理。

程序1——少文件組1

特點(diǎn)：

底據(jù)以文件的形式長期保存程序2——分文件組2

由文件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理

形式多樣化：索引文件、鏈接文件、

順序文件、畫排文件

程序n——9文件組H

數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)有了區(qū)別,

但較簡單統(tǒng)一的存取方法

數(shù)據(jù)共享性差

程序與數(shù)據(jù)之間有一

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3.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段W

?背景：

-20世紀(jì)60年代后期以來，計(jì)算機(jī)用于管理的規(guī)模更為

擴(kuò)大，數(shù)據(jù)量急劇增長。大容量磁盤的出現(xiàn)及硬件價(jià)

格的下降與軟件價(jià)格上升，更多的聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理的要

求，以及分布處理的提出都促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生

和發(fā)展，并出現(xiàn)了專門統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系

統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

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數(shù)據(jù)庫管理的特點(diǎn)

?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

-(1)將整個(gè)組織的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化成一個(gè)數(shù)據(jù)整體

-(2)包含數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系

-(3)有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

-(4)數(shù)據(jù)不再面向應(yīng)用(程序)，而是面向系統(tǒng)一系統(tǒng)彈性大

?數(shù)據(jù)共享

-(1)數(shù)據(jù)共享是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)區(qū)別于文件系統(tǒng)的最大特點(diǎn)

-(2)共享是指多用戶、多種應(yīng)用、多種語言互相覆蓋地共享數(shù)據(jù)

集合

-(3)可實(shí)現(xiàn)文件級、記錄級、數(shù)據(jù)項(xiàng)級的數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)庫管理的特點(diǎn)W

?可控?cái)?shù)據(jù)冗余度

(1)數(shù)據(jù)共享+結(jié)構(gòu)化+數(shù)據(jù)獨(dú)立性—冗余度為零一數(shù)據(jù)一致性好

(2)提高檢索速度T可控冗余度T要求進(jìn)行傳播更新

?數(shù)據(jù)獨(dú)立性高

(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對外屏蔽數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

(2)大大簡化應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)維護(hù)的工作量

?統(tǒng)一數(shù)據(jù)控制功能

(1)數(shù)據(jù)安全性控制

(2)數(shù)據(jù)完整性控制

(3)并發(fā)控制

(4)數(shù)據(jù)恢復(fù)

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4.數(shù)據(jù)庫發(fā)展中的三個(gè)標(biāo)志性事

?1969年IBM公司研制、開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的商品化軟

件IMSQnformationManagementSystem)o

-IMS的數(shù)據(jù)模型是層次結(jié)構(gòu)的。

?美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商會(huì)CODASYL下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)

組DBTG(DataBaseTaskGroup)對數(shù)據(jù)庫方法進(jìn)行了

系統(tǒng)的研究和討論

-60年代末至70年代初提出了若干報(bào)告，稱為DBTG報(bào)告。

-該報(bào)告確定并建立了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的許多概念、方法和技術(shù)。其

所提議的方法是基于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的

-它是數(shù)據(jù)庫網(wǎng)狀模型的基礎(chǔ)和典型代表。

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?1970年IBM公司SanJose研究實(shí)驗(yàn)室的研究員

E.F.Codd發(fā)表了題為“大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關(guān)

系模型”論文

-提出了數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)庫關(guān)系方法和

關(guān)系理論的研究，為數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)

-由于E.F.Codd的杰出工作，他于1981年獲得了ACM圖

靈獎(jiǎng)。

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數(shù)據(jù)模型

基本概念：

-對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象

-對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)描述

-建立數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，是定義數(shù)據(jù)庫的

依據(jù)

-定義數(shù)據(jù)庫的框架，描述數(shù)據(jù)庫的數(shù)

據(jù)組織形式

對現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象

對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)描

述

建立數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，定義數(shù)據(jù)庫的

依據(jù)

■數(shù)據(jù)模定義數(shù)據(jù)庫的框架，描述數(shù)

-什么是數(shù)星即

-在設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫時(shí)，我們最先想到的是什么

?比如，在設(shè)計(jì)網(wǎng)上書店數(shù)據(jù)庫時(shí)-數(shù)據(jù)模型的組成:

-我們需要確定：

?需要哪些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn)，a數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

這些數(shù)據(jù)都是什么類型的

?如何使用這些數(shù)據(jù)？如何更新?數(shù)據(jù)操作

?數(shù)據(jù)之間的關(guān)系是什么,

--------??根據(jù)約束組織數(shù)據(jù)

有什么限制條件等等。

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數(shù)據(jù)模型

1.對數(shù)據(jù)模型的要求

1）較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界

2）容易為人所理解

3）便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)

2.數(shù)據(jù)模型的三個(gè)要素

1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：所研究的對象類型的集合

2）數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)庫中各種對象的實(shí)例所允許執(zhí)行的操作的集合，包

括操作和相關(guān)的操作規(guī)則

主要操作是檢索和更新

3）數(shù)據(jù)的約束條件：一組完整性的規(guī)則集合

包括實(shí)體完整性、引用完整性和用戶自定義的完整性

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數(shù)據(jù)模型

■數(shù)據(jù)模型的層次

-現(xiàn)實(shí)世界

-概念模型：（實(shí)體與聯(lián)系）

-邏輯模型概

今

-物理模型

g型

物

理

土

r學(xué)

北京師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工二

數(shù)據(jù)模型

?數(shù)據(jù)模型的層次

-概念模型

?ER模型

/7OO

概

念

模

型

數(shù)據(jù)模型

?邏輯模型：

?如何組織數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中表示？

?層次模型(HierarchicalModel)

?網(wǎng)狀模型(NetworkModel)

?關(guān)系模型(RelationalMode%

一著重要討論的問題?。?j

?面向?qū)ο竽Ｐ托?/p>

層次和網(wǎng)狀模型又稱為非關(guān)系模型，

流行于20世紀(jì)70年代與80年代之

初。

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閑話數(shù)據(jù)庫

?繼續(xù)上一個(gè)話題：數(shù)據(jù)模型的層次

-物理模型：

?如何在存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？

?要求：

-一句話：便于使用

物

理

模

型

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數(shù)據(jù)模型

?對象的抽象過程

1）現(xiàn)實(shí)世界一信息世界f計(jì)算機(jī)世界

2）客觀對象一概念模型一數(shù)據(jù)模型

?第一級抽象：概念模型

?第二級抽象：數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型W

?第一級抽象：概念模型

-現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的中間層次

-信息世界中的基本概念

?實(shí)體(Entity):客觀存在并相互區(qū)別的事物

,實(shí)體集(EntitySet):性質(zhì)相同的同類實(shí)體的集合

?屬性(Attribute)：實(shí)體所具有的某一特性(型和值)

?實(shí)體型(Entitytype)：若干個(gè)屬性所組成的集合，用實(shí)體名及

其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，例如：學(xué)生(學(xué)號、姓

名、系別……)

?碼(Key)：唯一標(biāo)識實(shí)體的屬性集。

?域(Domain)：屬性的取值范圍

?聯(lián)菱ionship)：三類聯(lián)系

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數(shù)據(jù)模型

?第一級抽象：概念模型

-概念模型的表示方法

?實(shí)體-聯(lián)系方法(Entity-Relationship,E-R)

?由P?P.S.Chen于1976年提出的。

?在E-R圖中：

?1.實(shí)體型：矩形+實(shí)體名

?2.屬性：橢圓形，用無向邊與實(shí)體連接

?3.實(shí)體間的聯(lián)系：菱形+聯(lián)系名，無向邊與

實(shí)體連接，邊上標(biāo)注聯(lián)系類型

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數(shù)據(jù)模型

?E-R圖的小實(shí)例

-兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系

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E-R圖實(shí)例建

?用E-R圖表示某個(gè)工廠的物資管理的概念模型

涉及到的實(shí)體有：

-倉庫：倉庫號，面積，電話號碼

-零件：零件號，名稱，規(guī)格，單價(jià)，描述

-供應(yīng)商：供應(yīng)商號，姓名，地址，電話，賬號

—項(xiàng)目：項(xiàng)目號，預(yù)算，開工日期

-職工：職工號，姓名，年齡，職稱

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E-R圖實(shí)例

職工號姓名年齡職稱

供應(yīng)商倉庫職工

項(xiàng)目零件

描述

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E-R圖實(shí)例

倉庫號面積電話號職工號姓名年齡職稱

n

供應(yīng)商倉庫工作，職工

庫存管理

庫存量

項(xiàng)目號預(yù)算開工日期零件號名稱規(guī)格單價(jià)

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數(shù)據(jù)模型颼

?第二級抽象：數(shù)據(jù)模型

-三種主要的數(shù)據(jù)模型

-層次模型(HierarchicalModel)

-網(wǎng)狀模型(NetworkModel)

-關(guān)系模型(RelationalModel)

-層次和網(wǎng)狀模型又稱為非關(guān)系模型，流行

于20世紀(jì)70年代與80年代之初。

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層次數(shù)據(jù)模型

代表系統(tǒng)

IBM的IMS

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

樹型結(jié)構(gòu)（一對多關(guān)系）

1）只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)：無雙親

2）其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親

多對多聯(lián)系的表示

轉(zhuǎn)換成一對多關(guān)系

非樹形結(jié)構(gòu)的表示

先轉(zhuǎn)換成樹形結(jié)構(gòu)

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層次數(shù)據(jù)模型

操縱與完整性約束

操縱主要有查詢、插入、刪除和更新；

約束主要有：

-不能插入無雙親的子結(jié)點(diǎn)

-子結(jié)點(diǎn)和雙親結(jié)點(diǎn)一起刪除

-更新操作要保證數(shù)據(jù)的一致性

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

鄰接法（按某一遍歷順序）

按照前序穿越的順序把所有記錄值依次存放

鏈接法

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層次數(shù)據(jù)模型w

優(yōu)點(diǎn)

數(shù)據(jù)模型簡單

若實(shí)體間的關(guān)系固定，性能優(yōu)于關(guān)系模型

良好的完整性支持

缺點(diǎn)

描述現(xiàn)實(shí)世界的非層次性很笨拙

插入和刪除操作限制較多

必須通過雙親才能找到子結(jié)點(diǎn)

由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化

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網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

代表系統(tǒng)

CODASYL的DBTG

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親

允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親

允許結(jié)點(diǎn)間有多個(gè)聯(lián)系（復(fù)合聯(lián)系）

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網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

操縱與完整性約束

操縱主要有查詢、插入、刪除和更新;

約束主要有：

-(1)允許插入無雙親的子結(jié)點(diǎn)

-(2)允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)

-(3)更新操作較簡單

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

鏈接法

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型

優(yōu)點(diǎn)

-⑴能夠直接描述現(xiàn)實(shí)世界

-⑵存取效率較高

缺點(diǎn)

-(1)數(shù)據(jù)描述語言及其復(fù)雜

-(2)數(shù)據(jù)獨(dú)立性差

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關(guān)系數(shù)據(jù)模型

代表系統(tǒng)

(1)Oracle(2)Sybase

(3)DBII(4)SQLServer

(5)VFP(6)Access

(7)FoxPro(8)MySQL

關(guān)系模型（規(guī)范的二維表）

;

二Ml\

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關(guān)系數(shù)據(jù)模型?

概念

(1)關(guān)系：一個(gè)二維表

(2)關(guān)系名：表格名稱

(3)元組：行數(shù)據(jù)(記錄)

(4)屬性：列數(shù)據(jù)(字段)

(5)屬性名：列名稱(字段名)

(6)主碼：唯一確定元組的屬性組(關(guān)鍵字)

(7)域：屬性的取值范圍

(8)分量：元組中的一個(gè)屬性值

(9)關(guān)系模式：關(guān)系名(屬性……)，如：學(xué)生(學(xué)號，

姓名，性別，系別，年齡，籍貫)

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關(guān)系數(shù)據(jù)模型

操縱與完整性約束

操縱主要有查詢、插入、刪除和更新;

約束主要有：

-實(shí)體完整性

-參照完整性

-用戶定義的完整性

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

以文件形式存儲(chǔ)表

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關(guān)系數(shù)據(jù)模型

優(yōu)點(diǎn)

(1)有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念作基礎(chǔ)

(2)關(guān)系模型的概念單一

(3)存取路徑對用戶透明

缺點(diǎn)

查詢效率不高

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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

*數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以從多種不同的角度查看,

從DBMS角度看，通常采用三級模式結(jié)構(gòu)：

-外模式、模式和內(nèi)模式。

?從最終用戶的角度看，通常分為

-單用戶結(jié)構(gòu)

-主從式結(jié)構(gòu)

-分布式結(jié)構(gòu)

-客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)

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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫

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外模式

1.也稱用戶模式，子模式

2.外部級、用戶級

3.外層、用戶層

4.外視圖、個(gè)別用戶視圖

5.是數(shù)據(jù)庫用戶看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特

性的描述

6.是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖

7.描述數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)

8.是模式的子集

9.不同的用戶有不同的外模式

10.用戶通過外模式訪問數(shù)據(jù)庫

11.是保證數(shù)據(jù)庫安全的一個(gè)有力措施。

.一

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1.邏輯模式

是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述

3是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖

4概念層、用戶共同視圖、概念視圖

5所有個(gè)別用戶視圖綜合起來的用戶共同視圖

6描述數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)

7只有一個(gè)模式

內(nèi)模式