第一章数据库概述.ppt

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1、数据库原理与应用 主讲:刘正琼 合肥工业大学计算机与信息学院,数据库的地位,数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支,它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。数据库技术是信息系统的核心和基础，是国家信息化建设的基础设施。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。,数据库的应用,近年来，随着多媒体技术、空间数据库技术和计算机网络的飞速发展，数据库系统的发展十分迅速，应用领域愈来愈广。企事业单位、政府部门的行政管理、办公自动化；企业生产计划管理；军队物资管理；银行财务管理；铁路、民航飞机票预定系统；铁路车次调度系统

2、；宾馆、酒店房间预定系统；百货公司订购与销售系统；医院病房、病历管理；学校师资、教学、学生学籍管理；图书馆管理；政府部门的计划和统计系统；人口普查；气象预报；地震，勘探等大量数据的贮存和统计分析；公安部门罪犯档案管理；地理信息系统（GIS）；电子商务等等都离不开数据库系统。,数据库的地位,数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支,它的出现极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。数据库技术是信息系统的核心和基础，是国家信息化建设的基础设施。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。,课程性质和目的,本课程是计算机专业、信

3、息管理专业的必修课程，通信类本科专业的学科基础选修课。本课程主要讲授数据库技术的基本理论知识，训练实际应用数据库系统的基本技能。通过本课程的学习，使学生掌握数据库技术的基本概念和理论；熟练掌握关系数据库的标准语言SQL，具备数据库的基本应用能力；掌握数据库应用系统的设计方法；熟悉SQL Server关系数据库管理系统的使用；最终目的是培养学生利用数据库的原理知识和实用工具动手开发数据库应用系统的能力。,教材、参考书及上机环境,教材 何玉洁:数据库原理与应用教程,机械工业出版社 参考书 王珊、陈红：数据库系统原理教程，清华大学出版社 萨师煊、王珊：数据库系统概论，高等教育出版社 李春葆：数据库原

4、理与应用习题解析，清华大学出版社 王宏主:SQL Server2000 教程 人民邮电出版社上机环境 SQL Server 2000,内容安排,第一章：数据库技术概论 第二章：关系数据库理论 第三章：关系数据库标准语言SQL 第四章：数据库设计 第五章：数据库安全保护 第六章：SQL Server基础与使用,掌握什么是数据库？数据库管理系统？数据库系统？了解数据管理技术的发展掌握数据模型的三要素,概念模型，E-R 图及常用的数据模型掌握数据库系统的结构,第一章 数据库技术概论,学习目标：,第一章 数据库技术概论,1.1 数据库系统概述1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构 1.4 数据库技术

5、的研究领域,1.1 数据库系统概述,一、四个基本概念,数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS）,1.1 数据库系统概述,数据(Data)是数据库中存储的基本对象 数据的定义:描述事物的符号记录 狭义：数字（整数、实数、浮点数）广义：文字、图形、图象、声音、学生档案、工作日志等；数据的特点:数据与其语义是密不可分的,1.数据,举例:学生档案中的学生记录（李明，男，1985，江苏，计算机,2005）语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间 解释：李明是个大学生，1985年出生，江苏人，2005年考入计算机系,1.1 数据库系统概述,数

6、据库的定义:数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合,2.数据库,1.1 数据库系统概述,3、数据库管理系统,什么是DBMS 数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）：位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件（系统软件）。DBMS的用途 科学地组织和存储数据 高效地获取和维护数据,1.1 数据库系统概述,3、数据库管理系统,DBMS的主要功能 数据定义功能：提供数据定义语言(DDL)定义数据库中的数据对象数据操纵功能：提供数据操纵语言(DML)，实现对数据库的基本操 作(查询、插入、删除和修改)。数据库

7、的运行管理：在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统 一控制，以保证数据的完整性、安全性、并在 多用户同时使用数据库时进行并发控制，且在 数据库系统发生故障后对系统进行恢复。数据库的建立和维护功能(实用程序)：数据库数据批量装载、数据 库转储、恢复、数据库的重组织、性能监视等。,1.1 数据库系统概述,4、数据库系统数据库系统（Database System，简称DBS）：指在计算机系统中引入数据库后的系统在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库 数据库系统的构成 数据库 数据库管理系统（及其开发工具）应用系统 数据库管理员（DBA)和用户,数据库系统构成,使用应用系统的人员,针对用户

8、需求开发的软件系统 如：学生管理系统,开发应用系统的各种工具如：VC、VB、Delphi、Java,数据管理软件如：Oracle、SQL Server,用于管理系统资源的软件如：Windows、Unix、Linux,数据库,应用系统,应用开发工具,操作系统,数据库管理系统,数据库管理员,用户,用户,用户,负责管理和维护数据库的工作人员,（1）DBA应参与数据库和应用系统的设计，决定数据库的结 构和内容；（2）DBA负责定义数据的安全性和完整性，负责分配用户对 数据库的使用权限和口令管理；（3）DBA负责监视和控制数据库系统的运行，负责系统的维 护和数据恢复工作。(4)作为一个中介和用户交互。特

9、别对于大型数据库系统，DBA极为重要。对于常见的微机数据库系统，通常只有一个用户，常常不设DBA，DBA的职责由应用程序员或终端用户代替。,数据库管理员(DBA)职责,1.1 数据库系统概述,数据管理是指对数据的组织、分类、编码、存储、检索和维护。数据管理技术的发展过程人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段,二、数据管理技术的发展,这一阶段计算机主要用于科学计算。硬件中的外存只有卡片、纸带、磁带，没有磁盘等直接存取设备。软件只有汇编语言，没有操作系统和管理数据的软件。,特点：(1)数据不保存(2)系统没有专用的软件对数据进行管理(3)数据不共享,1.人工管理阶段(50年代中期以前),(4)数据

10、不具有独立性 程序依赖于数据，如果数据的类型、格式、或输入输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化，必须对应用程序做出相应的修改。,2.文件系统阶段（50年代后期至60年代中期）,这一阶段，计算机不仅用于科学计算，还大量用于信息管理。硬件有了磁盘、磁鼓等直接存储设备。在软件方面，出现了高级语言和操作系统。操作系统中有了专门管理数据的软件，一般称为 文件系统。,特点:（1）数据以文件形式长期保存（2）数据由文件系统统一管理（3）应用程序直接访问数据文件（4）数据的存取基本上以记录为单位,缺点:(1)数据冗余度大各数据文件之间没有有机的联系，一个文件基本上对应于一个应用程序，数据不能共享。(2)数据独

11、立性低数据和程序相互依赖，一旦改变数据的逻辑结构，必须修改相应的应用程序。而应用程序发生变化，如改用另一种程序设计语言来编写程序，也需修改数据结构。(3)数据一致性差由于相同数据的重复存储、各自管理，在进行更新操作时，容易造成数据的不一致性。,2.文件系统阶段（50年代后期至60年代中期）,财务处,后勤处,教务处,学工处,2.文件系统阶段,3.数据库系统阶段（60年代末开始）,60年代后期，计算机应用于管理的规模更加庞大，数据量急剧增加；硬件方面出现了大容量磁盘，使计算机联机存取大量数据成为可能；文件系统的数据管理方法已无法适应开发应用系统的的需要。为解决多用户、多个应用程序共享数据的需求，出

12、现了统一管理数据的专门软件系统，即数据库管理系统。,应用程序与数据的对应关系：,(2)数据结构化 这是数据库系统与文件系统的根本区别。数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。数据的最小存取单位是数据项。,3.数据库系统阶段（60年代末开始）,(1)数据共享性高、冗余少这是数据库系统阶段的最大改进，数据不再面向某个应用程序而是面向整个系统，当前所有用户可同时存取库中的数据。这样便减少了不必要的数据冗余，节约存储空间，同时也避免了数据之间的不相容性与不一致性。,数据库系统管理数据的特点如下：,学号,姓名,性别,系别,年龄,住址,出身,学位,学分,补贴,教务处,后勤处,学工部,财务处,数据库系

13、统的特点,(2)数据结构化 这是数据库系统与文件系统的根本区别。数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释。数据的最小存取单位是数据项。,3.数据库系统阶段（60年代末开始）,(1)数据共享性高、冗余少这是数据库系统阶段的最大改进，数据不再面向某个应用程序而是面向整个系统，当前所有用户可同时存取库中的数据。这样便减少了不必要的数据冗余，节约存储空间，同时也避免了数据之间的不相容性与不一致性。,数据库系统管理数据的特点如下：,例：要建立学生成绩管理系统，系统包含如下数据，并 分别对应三个文件。学生（学号、姓名、性别、系别、年龄）课程（课程号、课程名）成绩（学号、课程号、成绩）若采用文件处理方式

14、，因为文件系统只表示记录内部的联系，而不涉及不同文件记录之间的联系，要想查找某个学生的学号、姓名、所选课程的名称和成绩，必须编写一段不很简单的程序来实现。而采用数据库方式，数据库系统不仅描述数据本身，还描述数据之间的联系，上述查询可以非常容易地联机查到。,3.数据库系统阶段（60年代末开始）,3.数据库系统阶段（60年代末开始）,(3)数据独立性高数据的独立性是指逻辑独立性和物理独立性。数据的逻辑独立性是指用户的应用程序与数据的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变。例如，增加一些列，或改变列的顺序等，应用程序可以不必改变数据的物理独立性是指当数据的存储结构改变时，应用

15、程序也不必改变。例如，改变存储设备和增加新的存储设备，或改变数据的存储组织方式，如从顺序存储改为链表存储，应用程序不必改变。,3.数据库系统阶段（60年代末开始）,(4)由DBMS进行统一的数据控制功能 A)数据的安全性（security）控制：防止不合法使用数据造成数据的泄露和破坏，保证数据的安全和机密；B)数据的完整性(integrity)控制：系统通过设置一些完整性规则以确保数据的正确性、有效性和相容性。,C)并发（concurrency）控制：多用户同时存取或修改数据库时，防止相互干扰而提供给用户不正确的数据，并使数据库受到破坏。D)数据恢复（recovery）：当数据库被破坏或数据不

16、可靠时，系 统有能力将数据库从错误状态恢复到最近某一时刻的正确状态。,正确性是指数据的合法性，如年龄属于数值型数据，只能含0,1,9，不能含字母或特殊符号；,有效性是指数据是否在其定义的有效范围，如月份只能用112之间的正整数表示；,相容性是指表示同一事实的两个数据应相同，如一个人不能有两个性别。,1.2 数据模型,数据模型：用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的工具。通俗地讲数据模型就是现实世界数据的模拟。数据模型应满足三方面要求:能比较真实地模拟现实世界 容易为人所理解 便于在计算机上实现,1.2 数据模型,数据模型分成两个不同的层次:概念模型（概念层数据模型，也称信息模型）：它是按

17、用户的观点来 对数据和信息建模。数据模型（组织层数据模型）：它是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。,抽象过程-两步抽象 现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。,1.2.1 数据模型的组成要素,数据结构是所研究的对象类型的集合，它是刻画一个数据模型性质最重要的方面。数据结构是对系统静态特性的描述数据操作对数据库中数据允许执行的操作及有关的操作规则对数据库中数据的操作主要有查询和更改（包括插入、修改、删除）数据操作是对系统动态特性的描述数据的约束条件数据及其联系应该满足的条件限制,数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个要素

18、组成。,1.2.2 概念模型,1.概念模型的用途 概念模型用于信息世界的建模 是现实世界到机器世界的一个中间层次 是数据库设计的有力工具 数据库设计人员和用户之间进行交流的语言 2.对概念模型的基本要求 较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识，简单、清晰、易于用户理解。,1.2.2 概念模型,3.信息世界中的基本概念(1)实体（Entity）:客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。如一个学生、一份合同、一种材料等。(2)实体集(Entity Set):性质相同的同型实体的集合。如一班学生。(3)属性（Attribute）:实体所具有的某一

19、特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来描述。(4)码（Key）:唯一标识实体的属性集称为码。码可以由一个或多个属性组成。例如学号是学生实体的码。(5)域（Domain）:属性的取值范围称为该属性的域。(6)实体型（Entity Type）:用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。如学生（学号，姓名，性别，出生年月，系）,1.2.2 概念模型,(7)联系（Relationship）实体内部的联系：组成实体的各属性之间的联系。实体之间的联系：不同实体集之间的联系。一对一的联系，记为 11 一对多的联系，记为 1n多对多的联系，记为 mn,1.2.2 概念模型,一对一联系:,实体集

20、E1,实实体集 E2体集 E2,实体集 A,实体集 B,如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。实例 班级与班长之间的联系：一个班级只有一个正班长 一个班长只在一个班中任职,1.2.2 概念模型,一对多联系:,实体集 A,实体集 B,如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为1:n 实例 班级与学生之间的联系：一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习,1.2.2

21、概念模型,多对多联系（m:n）:,实体集 A,实体集 B,如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系,反之，对于实体集B中的每一个实体,实体集A中也有m个实体（m0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n实例 课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修 一个学生可以同时选修多门课程,1.2.2 概念模型,4.概念模型的表示方法 表示概念模型最常用的方法是1976年由P.P.S.Chen提出的实体联系方法(即E-R方法)。E-R方法用E-R图来表示概念模型。用E-R图表示的概念模型独立于具体的DBMS所支持的数据模型，是各种数据模型的共同基础。

22、,实体名,属性名,E-R图提供了表示实体、属性和联系的方法,实体：矩形框表示,属性：椭圆形(或圆角矩形)表示,联系：菱形表示,实体与属性之间，实体型与联系之间及联系与属性之间用无向边连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）,属性名,例：用E-R图表示实体及其联系。学生：学号、姓名、性别、入学分班级：班级号、所属院课程：课程号、课程名、学分教师：教工号、姓名、职称,实体的表示,1.2.2 概念模型,E-R图,实体间联系的表示,1.2.3 数据模型（组织层数据模型）,数据模型的好坏，直接影响数据库的性能。数据模型的选择，是设计数据库的一项首要任务。目前最常用的数据模型有层次

23、模型（Hierarchical Model）网状模型（Network Model）关系模型（Relational Model）这三种数据模型的根本区别在于数据结构不同，即数据之间联系的表示方式不同。层次模型用“树结构”来表示数据之间的联系；网状模型是用“图结构”来表示数据之间的联系；关系模型是用“二维表”来表示数据之间的联系。,随着面向对象的方法和技术在计算机各个领域的发展,出现了一种新的数据模型面向对象的数据模型,结点(记录)是实体，树枝是联系。结点间是一对多联系。特点：有且仅有一个根结点，其记录值与下属结点1:n联系。其它结点与一个父结点、多个子结点相联系。查询、访问从根结点开始，按父子关

24、系依次访问。只能反应一对多的关系，不能多对多的关系。,1.层次模型（树形）,学校行政机构的层次模型,1.2.3 数据模型,网状模型的特点1.允许一个以上的结点无双亲；2.一个结点可以有多于一个的双亲,2.网状模型（用图形结构）,1.2.3 数据模型,网状模型的优缺点：网状模型的优点是记录之间联系通过指针实现，M:N联系也容易实现（一个M:N联系可拆成两个1:N联系），查询效率较高。网状模型的缺点是结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握。DDL、DML语言复杂，用户不容易使用,1.2.3 数据模型,定义：,用关系（二维表格）来表示实体及实体之间联系

25、的模型称为关系模型。,3.关系模型最重要的一种数据模型,也是目前主要采用的数据模型 1970年由美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd提出,1.2.3 数据模型,(1)关系模型的数据结构 在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。基本概念:关系（Relation）:一个关系对应通常说的一张表元组（记录）:表中的一行属性（字段）：表中的一列，给每一个属性名称即属性名分量：元组中的一个属性值，分量为最小单位，不可分主码（Key）：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域（Domain）：属性的取值范围。关系模式：对关系的描述 一般表示为：关系名（

26、属性1，属性2，属性n）,江苏山东北京北京 山西,主码,属性（字段）,1.2.3 数据模型,分量,关系模式：学生（学号，姓名，年龄，性别，系别，籍贯）,1.2.3 数据模型,实体及实体间的联系的表示方法 实体型：直接用关系（表）表示。属性：用属性名表示。一对一联系：隐含在实体对应的关系中。一对多联系：隐含在实体对应的关系中。多对多联系：直接用关系表示。,1.2.3 数据模型,例1：学生、系、系与学生之间的一对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）系(系号，系名，办公地点)例2：学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）课程（课程号，课程名，学

27、分）选修（学号，课程号，成绩）,1.2.3 数据模型,关系必须是规范化的，满足一定的规范条件 最基本的规范条件：关系的每一列都是不可再分的数据项。,1.2.3 数据模型,数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合（表）。而非关系模型中典型的操作是一次一行或一次一个记录。数据操作：查询、插入、删除、修改 数据存取路径对用户透明，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎么干”,(2)关系模型的数据操作,实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性,1.2.3 数据模型,数据完整性是指数据库中存储的数据是有意义的或正确的。数据完整性约束主要包括三大类：,(3)关系模型的数据完整性约

28、束,实体完整性,指的是关系数据库中的所有的表都必须有主码，而且表中不允许存在如下的记录：无主码值的记录主码值相同的记录关系模型中使用主码作为记录的惟一标识，主码所包含的属性称为关系的主属性，其他的非主码属性称为非主属性。在关系数据库中主属性不能取空值关系数据库中的空值是特殊的标量常数，它代表未定义的（不适用的）或者有意义但目前还处于未知状态的值。,参照完整性,参照完整性有时也称为引用完整性。参照完整性是描述实体之间的联系的。参照完整性一般是指多个实体或表之间的关联关系。限制一个表中某列的取值受另一个表的某列的取值范围约束的特点就称为参照完整性。在关系数据库中用外码（Foreign key，有时

29、也称为外部关键字或外键）来实现参照完整性。外码一般在联系实体中，用于表示两个或多个实体之间的关联关系。例1：学生实体和专业实体可以用下面的关系表示。学生（学号，姓名，性别，专业号，出生日期）专业（专业号，专业名）,学生关系中的“专业号”是引用专业关系中的“专业号”的外码,参照完整性（续）,例2：学生、课程以及学生与课程之间的选课关系可以用如下三个关系表示：学生（学号，姓名，性别，专业号，出生日期）课程（课程号，课程名，学分）选课（学号，课程号，成绩）,选课关系中的“学号”是引用学生关系中的“学号”的外码选课关系中的“课程号”是引用课程关系中的“课程号”的外码,主码必须是非空的且不重复的，但外码

30、可以重复的，也可以取空值。,例3：职工与其所在的部门可以用下面关系表示:职工（职工号，职工名，部门号，工资级别）部门（部门号，部门名）,用户定义的完整性,用户定义的完整性也称为域完整性或语义完整性。用户定义的完整性实际上就是约束关系中属性的取值范围，也就是属性的域，以保证数据库中的数据符合现实语义。例如，学生的考试成绩的取值范围为0100，或取优、良、中、及格、不及格。,(5)关系模型的优缺点优点：1）建立在严格的数学概念的基础上 2)数据结构简单、清晰，用户易懂易用 实体和各类联系都用关系来表示。3)关系模型的存取路径对用户透明 具有更高的数据独立性，更好的安全保密性 简化了程序员的工作和数

31、据库开发建立的工作缺点 1)存取路径对用户透明,导致查询效率往往不如非关系数据模型2)为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化,1.2.3 数据模型,1.2.3 数据模型,AccessVisual FoxProSybase Oracle SQL ServerInformix DB/2 DelphiPowerbuilde,(6)典型的关系数据库系统,1.3 数据库系统结构,1.3.1 数据库系统内部的模式结构 从数据库管理系统角度看 1.3.2 数据库系统外部的体系结构 从数据库最终用户角度看,1.3.1 数据库系统的模式结构,1.三级模式结构:外模式、概念模式、内模式,数据库,概念模式(逻辑模

32、式，简称模式),是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求一个数据库只有一个模式模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层与数据的物理存储细节和硬件环境无关与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关定义模式时应包括以下内容数据的逻辑结构（如由哪些数据项组成，数据项的名字、类型、取值范围等）数据之间的联系数据有关的安全性、完整性要求,外模式（也称子模式或用户模式）,是数据库用户使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述是用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示,外模式的地位：介于模式与应用之间模式与外模式的关系：一对多外模式通常是模式的子集一个数据

33、库可以有多个外模式外模式与应用的关系：一对多同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用但一个应用程序只能使用一个外模式外模式的用途:保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，其余数据是不可见的。,内模式（存储模式）,是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记录的存储方式（顺序存储，按照B树结构存储，按hash方法存储）索引的组织方式数据是否压缩存储数据是否加密等一个数据库只有一个内模式,例,1.3.1 数据库系统的模式结构,应用程序,应用程序,应用程序,外模式 A,外模式 B,外模式/模式映象,概念模式,模式/内模式映象,DBMS,内模

34、式,1.3.1 数据库系统的模式结构,2.二级映象(1)外模式模式映象:定义外模式与模式之间的对应关系 每一个外模式都对应一个外模式模式映象 用途:保证数据的逻辑独立性 当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式模式映象，使外模式保持不变 应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。,1.3.1 数据库系统的模式结构,（2）模式内模式映象模式内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。数据库中模式内模式映象是唯一的 用途：保证数据的物理独立性 当数据库的存储结构改变了，数据库管理员修改模式内模式映象，使模式保持不变

35、应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。,1.3.2 数据库系统外部的体系结构,从最终用户角度：单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务器结构、浏览器/服务器结构客户机/服务器结构,1.3.2 数据库系统外部的体系结构,客户机/服务器结构,数据库服务器（简称服务器）：专门用于执行DBMS 功能的计算机客户机：安装DBMS的外围应用开发工具和用户应用程序的计算机,2、客户/服务器(Client/Server，记为C/S)结构,1.3.2 数据库系统外部的体系结构,客户机/服务器结构,3、浏览器/服务器(Browser/Server，记为B/S)结构,数据库服务

36、器,DBMS数据库,WEB 服务器,应用程序,1.3.2 数据库系统外部的体系结构,客户机/服务器结构,DBMS数据库,DBMS数据库,4、分布式结构,服务器,服务器,应用程序,应用程序,1.4 数据库技术的研究领域,数据库管理系统软件的研制 DBMS的研制包括研制DBMS本身以及以DBMS为核心的一组相互 联系的软件系统。研制的目标是扩大功能、提高性能和提高用户 的生产率。,数据库设计 在DBMS的支持下，按照应用的要求，为某一部门或组织设计 一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。,1.4 数据库技术的研究领域,数据库理论 主要集中于关系的规范化理论、关系数据理论等。近年来，随着人 工智能与数据库理论的结合、并行计算机的发展，数据库逻辑演绎 和知识推理、并行算法等理论研究，以及演绎数据库系统、知识库 系统的研制都已成为新的研究方向。,注：随着网络技术的发展，数据库技术出现了一些新的研究课题，如：基本于Web的数据库技术、移动计算技术等。,