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1、数据库系统概论,教师：江胜,了解，并结合关系型数据库系统深入理解数据库系统的基本概念，原理和方法。掌握关系数据模型及关系数据语言，能熟练应用SQL语言表达各种数据操作。掌握E-R模型的概念和方法，关系数据库规范化理论和数据库设计方法，通过上机实习的训练，初步具备进行数据库应用系统设计和开发的能力。掌握数据库的恢复技术、并发控制技术以及数据库的安全性、完整性控制技术。对数据库领域研究的深入课题有大致了解，激发在此领域中继续学习和研究的愿望，为学习数据库系统高级课程做准备。,目 标,Textbooks,Required 王珊，陈红著.数据库系统原理教程 北京：清华大学出版社Development:
2、SQL Server 2000,Delphi/C+/Powerbuilder,etc.,Textbooks,Recommended萨师煊，王珊著.数据库系统概念(第三版).北京：高等教育出版社A First Course in Database System Jeffrey D.Ullman,Jennifer Widom数据库系统基础教程清华大学出版社数据库系统导论 机械工业出版社,课程内容,第一章 绪论第二章 关系数据库第三章 关系数据库标准语言SQL第四章 关系数据理论第五章 数据库设计第六章 数据库保护第七章 数据库技术新进展,学习方法,理论联系实际，勤动手 学会举一反三 系统思考 团队
3、精神，合作，讨论,第一章 绪论,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 数据库系统的组成1.5 数据库访问过程1.6 数据库系统特点1.7 小结,1.1 数据库系统概述,1.1 数据库系统概述,数据、数据库、数据库管 理系统、数据库系统 数据管理技术的产生和发展 数据管理的三个阶段 数据库系统的特点,数据、数据库、DBMS、DBS,(0005794,601,周 济,1,1946.08.26,01),(工号,部门编号,姓名,性别,出生日期,民族),校办公室,汉族,男,数据对现实世界中客观事物的符号表示可以是数值数据，也可以是非数值数据，如声音、图像、结构化的记录等计算
4、机中数据能输入计算机，并能为其处理的符号序列数据与其语义不可分,数据、数据库、DBMS、DBS(续),数据库“存放数据的仓库”存储在计算机的存储设备上按一定的格式组织、描述和存储较小的冗余度数据独立性易扩展可共享,数据、数据库、DBMS、DBS(续),数据库管理系统(DBMS)系统软件，数据库系统的一个重要组成部分科学地组织和存储数据，高效地获取和维护数据位于用户与操作系统之间具有下述功能：数据定义功能 DDL(如Create)数据操作功能 DML(如Select,Delete,Insert,Update)数据库的建立和维护功能数据库的运行管理,数据、数据库、DBMS、DBS(续),数据库系统
5、(DBS)计算机系统引入数据库后的系统操作系统、数据库管理系统DBMS(及开发工具)、应用系统、数据库管理员(DBA)、用户,数据、数据库、DBMS、DBS(续),数据库管理员,数据库管理员,用户,用户,用户,应用系统,应用开发工具,数据库管理系统,操作系统,数据库,图11 数据库系统,数据管理技术的产生和发展,数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的数据管理：数据分类、组织、编码、存储、检索和维护数据管理技术经历了三个阶段人工管理阶段(50年代中期以前)文件系统阶段(50年代后期-60年代中期)数据库系统阶段(60年代后期开始),数据管理技术的产生和发展(续),背景计算机主要用于科学计算数据
6、量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等外存为顺序存取设备磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备数据处理方式：批处理没有操作系统，没有数据管理软件硬件资源都需要由用户自己管理。用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据，程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让下一用户上机操作,人工管理阶段,特点应用程序完全负责数据管理工作数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等数据完全面向特定的应用程序（无共享性）不同程序之间的数据具有巨大的冗余数据与程序没有独立性（无独立性）程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变数据不保存每个用户使用自己的数据，数据不保存，用完就撤走,数据管理技术的产生和
7、发展(续),人工管理阶段,数据管理技术的产生和发展(续),人工管理阶段,访问,数据2,访问,数据1,程序1,程序2,程序n,访问,数据n,数据管理技术的产生和发展(续),文件系统阶段,背景计算机不但用于科学计算，还用于管理外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备直接存取设备（DASD）无须顺序存取由地址直接访问所需记录有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统文件存储空间的管理目录管理文件读写管理文件保护向用户提供操作接口,数据管理技术的产生和发展(续),文件系统阶段,特点系统提供一定的数据管理功能存取方法（按文件名访问，按记录进行存取）支持对文件的基本操作（增、删、改、查等），用户程序不必考虑物理细节
8、数据的存取基本上以记录为单位数据仍是面向应用的一个数据文件对应一个用户程序数据与程序有一定的独立性文件的逻辑结构与存储结构由系统进行转换，数据在存储上的改变不一定反映在程序上，但是扩展新的应用时仍然很困难,数据管理技术的产生和发展(续),文件系统阶段,存取方式,程序1,程序2,程序n,数据2,数据1,数据n,数据管理技术的产生和发展(续),文件系统阶段,数据与程序的独立性差文件系统的出现并没有从根本上改变数据与程序紧密结合的状况，数据的逻辑结构改变则必须修改应用程序文件系统只是解脱了程序员对物理设备存取的负担，它并不负责数据语义的解释，只负责存储数据的语义信息只能由程序来解释，也就是说，数据收
9、集以后怎么组织，以及数据取出来之后按什么含义应用，只有全权管理它的程序知道。一个应用若想共享另一个应用生成的数据，必须同另一个应用沟通，了解数据的语义与组织方式,数据管理技术的产生和发展(续),文件系统阶段,数据的共享性差，冗余度大数据面向应用即使不同应用程序所需要的数据有部分相同时，也必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据数据孤立数据分散管理，许多文件，许多数据格式数据的不一致性由于数据存在很多副本，给数据的修改与维护带来了困难，容易造成数据的不一致性,数据管理技术的产生和发展(续),文件系统阶段,补贴,系别,姓名,学号,劳资科,住址,系别,性别,姓名,房产科,学位,学分,系别,姓名,学籍
10、科,学位,出身,年龄,系别,性别,姓名,人事科,学号,学号,学号,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统阶段,背景计算机管理的数据量大，描述的对象众多，关系复杂，共享性要求强（多种应用、不同语言共享数据）外存有了大容量磁盘，光盘数据库管理系统的出现软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高，力求降低数据处理需要考虑分布处理,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统阶段,特点数据结构化数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据独立性高数据由DBMS统一管理和控制,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统阶段,数据库观点以数据库为中心，使得数据既便于集中
11、管理，也便于应用程序的研制和维护。,数据1,统一存取,数据2,数据n,程序2,程序1,程序n,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统阶段,学号,姓名,性别,系别,年龄,住址,出身,学位,学分,补贴,学籍科,房产科,人事科,劳资科,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,数据结构化数据结构化是数据库与文件系统的本质区别 学生记录格式示例,数据结构化续 主记录详细记录格式示例,1.1.2 数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,数据结构化续数据反映了客观事物间的本质联系，而不是着眼于面向某个应用，是有结构的数据。这是数据库系统的主要特征之一，与文件系统的根本差别。文件系统只
12、是记录的内部有结构，一个文件的记录之间是个线性序列，记录之间无联系,1.1.2 数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,数据结构化续支持全企业的应用而不是某一个应用 学生数据的组织,1.1.2 数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,数据的冗余度小，易扩充数据面向整个系统，而不是面向某一应用，数据集中管理，数据共享，因此冗余度小节省存储空间，减少存取时间，且可避免数据之间的不一致性每个应用选用数据库的一个子集，只要重新选取不同子集或者加上一小部分数据，就可以满足新的应用要求，这就是易扩充性,数据管理技术的产生和发展(续),数
13、据库系统的特点,具有较高的数据和程序的独立性在逻辑上，把数据库的定义和描述从应用程序中分离出去在物理上，数据的存取由系统管理，用户不必考虑存取路径等细节，从而简化了应用程序,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,统一的数据管理和控制功能，并发共享能力高数据的安全性控制（Security）保护数据以防止不合法的使用所造成的数据泄露和破坏措施：用户标识与鉴定，存取控制数据的完整性控制（Integrity）数据的正确性、有效性、相容性措施：完整性约束条件定义和检查并发控制（Concurrency）对多用户的并发操作加以控制、协调，防止其互相干扰而得到错误的结果并使数据库完整性遭到破坏措施
14、：封锁,数据管理技术的产生和发展(续),数据库系统的特点,统一的数据控制功能，数据共享程度高（续）数据库恢复（Recovery）把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态(亦称一致性状态或完整性状态)措施：转储，镜像，日志,第一章 绪论,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 数据库系统的组成1.5 数据库访问过程1.6 数据库系统特点1.7 小结,1.2 数据模型,1.2 数据模型(data madel),数据模型数据及数据间联系的表示形式(现实世界的模拟),1.2.1 数据模型简介对现实世界特征的模拟和抽象真实地模拟现实世界易为人所理解便于计算机实现,1.2 数
15、据模型(data madel),1.2 数据模型(data madel),现实世界存在于人们头脑之外的客观世界例仓库管理中涉及的货物管理，货物、货物的进出以及相应的报表、图表、表格、卡片、单据等信息世界现实世界在人脑中的反映计算机世界信息在计算机中以数据形式存储,1.2 数据模型(data madel),概念模型按用户的观点来对数据和信息建模用于组织信息世界的概念，表现从现实世界中抽象出来的事物以及它们之间的联系这类模型强调其语义表达能力，概念简单、清晰，易于用户理解它是现实世界到信息世界的抽象，是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言如E-R(实体-联系模型)模型,1.2 数据模型(data
16、 madel),数据模型从计算机实现的观点来对数据建模是信息世界中的概念和联系在计算机世界中的表示方法一般有严格的形式化定义，以便于在计算机上实现如层次模型、网状模型、关系模型等,数据模型 数据模型是严格定义的一组概念。这些概念精确的描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束。,1.2 数据模型(data madel),1.2 数据模型(data madel),数据结构描述系统的静态特性，即组成数据库的对象类型数据本身类型、内容、性质。如:关系模型中的域、属性，关系等数据之间的联系例如:关系模型中的外码,1.2 数据模型(data madel),数据操作描述系统的动态特性，即对数据库中对象的实
17、例允许执行的操作的集合，包括操作及操作规则一般有检索、更新（插入、删除、修改）操作数据模型要定义操作含义、操作符号、操作规则，以及实现操作的语言数据约束数据的约束条件是完整性规则的集合，规定数据库状态及状态变化所应满足的条件，以保证数据的正确、有效、相容(例如：工龄年龄，YL150。),1.2 数据模型(data madel),典型DM 层次模型(Hierarchical Model)网状模型(Network Model)关系模型(Rtlational Competion Model)1.2.2 概念模型1.定义 独立于特定DBMS的现实世界的抽象模型。(用户与DB设计人员进行交流的语言)。,
18、1.2 数据模型(data madel),2.特点1）较强语义表达能力；2）便于直接表示应用语义；3）简单、清晰，易于理解。,1.2 数据模型(data madel),3.信息世界概念认识 表示 处理1）实体(entity)客观存在可相互区别的事物、事件和概念。(静态、动态、物质、精神、联系等)2）属性(Attribute)实体具有的特性。Student(XH，XM，XB，YL)3）实体型（entity type）具有相同特征和性质的实体及其属性命名序列。,1.2 数据模型(data madel),StudentCourse S-C 4）实体值（entity value）实体型的具体实例。,1
19、.2 数据模型(data madel),Student 5）实体集（entity set）同型实体值的集合。,1.2 数据模型(data madel,6）域（domain）属性的取值范围。例：YL为小于150的三位整数，XB为（男，女）7）码（KEY）唯一标识一个实体集中任何实体值又不含多余属性的属性集。Student(KEY)：XHSC（KEY）：（XH，KH）至少一个属性至多n个属性不含多余属性（XH，XM）KEY？,1.2 数据模型(data madel,8）联系（relationship）1：1（一对一联系）定义：设有实体集A、B，若其中任何一个实体集中每一实体值至多与另一实体集中的一
20、个实体值有联系，则称A、B间存在一对一联系。1：m定义：设有实体集A、B，若A中的每一个实体值，与B中的n个实体值（n0）有联系，反之，对于B中的每一个实体值，至多与A中的一个实体值有联系，则称A、B间存在一对多联系。,1.2 数据模型(data madel),m:n联系定义：设有实体集A、B，若其中任何一个实体集中的每一个实体值均与另一个实体集中的n个实体值（n0）有联系，则称A、B间存在多对多联系。,1.2 数据模型(data madel),4.概念模型表法方法E-R方法（Entity Relationship Approach）1）构成形式,班级,班长,管理,RS,BN,BN,XH,XM
21、,XH,班级,学生,拥有,RS,BN,BH,XH,XB,XH,课程,学生,选择,KM,KH,KH,XH,XM,XH,XM,m,m,n,1,1,1,1.2 数据模型(data madel),（1）矩形表示实体型，框内标明实体名；（2）椭园表示属性，用无向边与其相应实体连接；（3）菱形表示联系，内标明联系名，用无向边与相关实体连接；（4）无向边上标明联系的类型（1：1，1：m，m：n）；（5）可据需要任意展开（略去了属性）。,教学,拥有,管理,m k,1,m,m,1,1.2 数据模型(data madel),2）特征（1）直接表示m：n联系（2）与特定DBMS无关 更一般；更抽象；更接近现实。（3
22、）易于向特定DBMS支持的DM转换,1.2 数据模型(data madel),1.2.3 层次DM用树形结构表示实体及实体间联系的DM。1.数据结构图1-4 层次模型简例1）一个结点表示一个实体（一个片段：fragment）；2）无向连线表示实体间联系；3）结点内含字段(field)，表示属性；,ZH,XM,XB,YL,GH,GM,DD,公,司,BH,BM,BDH,SPH,SPM,部,职员,商品,1.2 数据模型(data madel),4）片段、字段须命名；5）特征有且仅有一个结点无双亲结点，称之为根结点（root）；余下子女结点有且仅有一个双亲结点。2.操作I、D、U、Q3.约束1）无双亲
23、不能插入子女结点值；2）删去双亲结点值，则子女结点值同时删去。4.优点1）简单易用（几条操作命令）；,1.2 数据模型(data madel),2）自然表示1：M联系；3）速度较快。5.缺点1）不能直接表示m：n联系；（须引进冗余结点）2）插入，删除操作限制多；3）查子女须经过双亲。（从上到下，从左到右）,1.2 数据模型(data madel,1.2.4 网状模型用网状结构表示实体及实体间联系的数据模型（DBTG：Database Task Group）。CODASYL(Conference of Data System Language)1.数据结构a：简单网,1.2 数据模型(data
24、madel,b：复杂网c：简单环网,1.2 数据模型(data madel,d：复杂环网e：多种联系,n,m,子,女,子,女,每个子女可多个子女；,每个为人子女者又可有多个子女。,1.2 数据模型(data madel,1）结点表示实体，称为记录类型；2）结点内含数据项，表示属性；3）有向连线表示实体间联系；(系类型)4）属性可嵌套。5）特征（1）可多个结点无双亲结点；（2）子女结点可多个双亲结点；（3）两记录间可多种联系。,1.2 数据模型(data madel,2.操作Q、I、D、U3.约束1）插入不受限制；2）删去双亲，子女不受影响。4.系的概念 系-描述两个或多个记录型间联系的结构。1
25、)系型-已命名的两个以上相互关联记录型的集合。a)每一个系型由一个系主记录型和从属于它的若干成 员记录型组成（1:m,m:n）系主：处于主导地位的记录类型 系成员：处于从属地位的记录类型,1.2 数据模型(data madel,b)任一记录型可作为一个或多个系型的系主记录型c)任一记录型可作为一个或多个系型的成员记录型,职员,公司,科室,S,1,S,2,一记录作为多个系成员,职员,科室,公司,2,S,S,1,一记录型作为一个或多个系的系主记录,1.2 数据模型(data madel,d）任一记录型既可作一或多个系型的系主同时又可 作一个或多个系型的成员,1.2 数据模型(data madel,
26、e）两记录型间可设置多个系型f）同一系型含多个成员记录型,教师,干部,工作,教研室,同一系型有多个成员记录型,工人,工具,两记录型间多种系联系,s,s,1,2,1.2 数据模型(data madel,g）奇异系-“系统”为主，一个或多个成员。(无“主”系，直接存取，提高存取速度)奇异系例：学籍管理DBTG结构,系统,成员记录,1.2 数据模型(data madel,2)系值-系值是系型的实例，表示组成系型的各记录的值之 间的联系。a)系值的存在依赖于系主记录值的存在。如果一系 型中仅有一个系主记录值而无系成员记录值，则 该系值存在，但称为空系。b)一个系值由一个并且只有一个系主记录值和任意 多
27、个成员记录值组成。,1.2 数据模型(data madel,c)任何系型可具有任意多个系值d)一个记录值可以属于不同系型的多个系值。e)奇异系只有一个系值，因为奇异系的主值系统只有一个。,汽车队,施工科,运输公司,财务科,销售科,采购科,装修公司,建筑材料公司,材料科,修理班,总务科,调度室,一系型具有多个系值,公司,科室,职员,牛皮公司,销售科,牛得水,1.2 数据模型(data madel,5.优点 1）直接表示的m：n联系；2）存取效率高。6.缺点 1）结构复杂；2）DDL复杂；3）一次存取一个记录值；4）应用程序与数据结构相互依赖；5）过程化语言。,1.2 数据模型(data made
28、l,1.2.5 关系模型(Relational Model)用二维表格表示实体及其间联系的DM。1.数据结构1）表格表示实体，内含属性；,属性名元组（4元元组）,列 域（domain）:属性取值范围,1.2 数据模型(data madel,2）表格表示实体间联系；student(XH,XM)course(KH,KM)sc(XH,KH,CJ)3)行、列次序无关。4）每一个分量均不可再分。5）至少一个KEY。2.操作Q、I、D、M、3.约束完整性约束（integrity）1)实体完整性；2）参照完整性；,1.2 数据模型(data madel,3）用户定义完整性。4.优点1）建立在严格的数学理论的
29、基础之上。2）结构简单易用。3）应用程序与数据说明独立：将DB定义从应用程序中独立出来；DB存储物理细节透明；存取路经透明；非过程化语言。4）集合操作。5.缺点1）查询效率慢。2）复杂数据类型表示能力弱。,课堂作业,设有如下应用 某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所使用的材料可以相同。这些零件存放在若干仓库中，一类零件存放于一个仓库中。请用E-R图画出此工厂产品，零件，材料，仓库的概念模型,课堂作业,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1.3.1 三层模式结构,DB,1.3 数据库系统结构(
30、the structure of DBS),1.3.1.1有关概念1.模式（schema）（概念模式/逻辑模式）DB中全体数据的逻辑结构及其特征的说明。全局性：针对DB中整体数据逻辑性：student(XH,XM,YL)特征性：名称、数据、类型、长度、约束说明性：上述结构及特征的表示程序。用特定语言编写的表达上述结构及特征的程序。2.外模式（External schema）(subschema)（子模式/视图）DB中局部（局部用户）数据的逻辑结构及其特征的说明。,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1）外模式是模式的子集。Student(XH,XM,XB,YL)
31、Course(KH,KM)SC(XH,KH,CJ)单关系子集student(XH,XM)多关系子集SCI(XH,KH,XM,CJ)2)子模式间可相互重叠3)可不同于模式命名、数据类型、安全约束、结构,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),4）虚结构：数据仍按原关系模式存储。5）一个模式可多个外模式6）一个应用程序只能使用一个外模式7）多个应用程序可共用一个外模式。3.内模式（Internal Schema）(storage-schema)（存储模式）DB物理结构、存取路经及存取方法的说明 一个模式对应一个内模式。,1.3 数据库系统结构(the structure
32、 of DBS),1.3.1.2映像1.外模式/模式映像说明外模式与模式间的对应联系（外模式中说明）。2.模式/内模式映像说明模式与内模式的对应关系（外模式中说明）。（LS在内部如何组织）,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1.3.1.3作用1.子模式作用1）支持不同用户建立适应局部应用特征的结构；2）简化应用处理；3）提高安全性；4）实现数据逻辑独立性：分隔应用程序与模式模式变，由DBA改变外模式/模式映像，外模式不变，应用程序不变。,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),2.模式作用1）支持数据少冗余共享；Student(XH
33、,XM)2）支持数据逻辑独立性；3）支持数据物理独立性：分隔子模式与内模式；内模式变，由DBA改变模式/内模式映射，模式不变，子模式不变，应用程序不变。3.内模式作用1）支持用户建立适应需求的物理结构等；2）实现数据物理独立：程序中屏蔽物理细节；内模式变，DBA改变映像，模式不变，外模式不变，应用程序不变。,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1.3.2 主从式结构1、优点1）结构简单；2）资源共享性高（外理及数据均由主机完成）；3）数据易于管理与维护。2、缺点1）主机负担重：用户数增多，I/0瓶领；2）可靠性弱（主机故障）。,1.3 数据库系统结构(the s
34、tructure of DBS),1.3.3 分布式结构（distrubution）,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1、优点1）自治与协调；2）独立能力；3）异地数据访问；4）可靠性高；5）可用性好。2、缺点1）结构与管理复杂；2）效率受网速影响。,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1.3.4 客户/服务器结构（client/server）客户发请求到S端，结果返回到C端。,1.3 数据库系统结构(the structure of DBS),1、优点1）负载相对均衡，效率提高；2）减少网络传输量；3）提高吞吐率；4）开放性
35、较好。2、缺点1)DB访问瓶颈(若数据集中在S端，要求高性能的服务器);2)服务器负担重（数据管理及其应用处理都集中在S上）。,1.4 数据库系统组成(the components of DBS),1.4.1 DB系统的组成1、定义：支持定义、使用和维护DB的系统软件。2、功能1）DB定义模式、子模式、内模式、映射、约束2）DB操纵（Manipulation）I、M、D、Q 3）DB存储存储结构、存取路径、I/04）DB运行管理,1.4 数据库系统组成(the components of DBS),安全性、完整性检查，DD、索引维护、事务调度、并发控制5）DB建立初始数据输入，数据转换。6）D
36、B维护转储与恢复、性能监视与分析、重组、重构。7）DB通信OS、Netware、其它DBMS。,1.4 数据库系统组成(the components of DBS),3、组成1）DB定义、操纵语言及编译程序（合预处理及解释）2）DB运行控制程序初启程序、I/O，存取路径管理、缓冲区管理、安全控制、完整性控制、并发控制、事务管理、日志管理。3）实用程序（utility）查询、更新、初装、转储、恢复、监测、转换、重组、重构、通讯。,1.4 数据库系统组成(the components of DBS),1.4.2 应用程序主语言+DML下面给出带有嵌入式SQL的一小段C程序。EXEC SQL INC
37、LUDE SQLCA;.(1)定义SQL通信区EXEC SQL BEGIN DECLARE SECTION;(2)主变量说明开始CHAR Sno(5)CHAR Cno(3)INT Grade;EXEC SQL END DECLARE SECTION;主变量说明结束main()EXEC SQL DECLARE C1 CURSOR FOR.(3)游标操作(定义游标)SELECT Sno,Cno,GradeFROM SC;/*从表中查询Sno,Cno,Grade*/,1.4 数据库系统组成(the components of DBS),EXEC SQL OPEN C1;(4)游标操作(打开游标)fo
38、r(;)EXEC SQL FETCH C1 INTO:Sno,:Cno,:Grade;.(5)游标操作(推进游标指针并将当前数据放入主变量)if(sqlca.sqlcodeSUCCESS)(6)利用SQLCA中的状态信息决定何时退出循环 break;printf(“Sno:%s,Cno:%s,Grade:%d”,:Sno,:Cno,:Grade);/*打印查询结果*/EXEC SQL CLOSE C1;(7)游标操作(关闭游标),1.4 数据库系统组成(the components of DBS),1.4.3 用户1、DBA(Database Adminitor)DBMS、DB及其它软件管理与
39、维护（安全授权、监测和改进性能）2、系统分析员分析用户需求，确定数据库事务3、应用程序员应用软件编码、调试和维护4、终端用户使用DB,1.5 数据库访问过程(the process of accessing DB),1.5.1从数据库中读取记录的过程,1.5 数据库访问过程(the process of accessing DB),在数据库系统中，当一个应用程序或用户需要存取数据库中的数据时，应用程序、DBMS、操作系统、硬件等几个方面必须协同工作，共同完成用户的请求。这是一个较为复杂的过程，其中DBMS起着关键的中介作用。应用程序（或用户）从数据库读取一个数据通常需要以下步骤：1.应用程序（
40、或用户）A向DBMS发出从数据库中读数据记录的命令；2.DBMS对该命令进行语法检查、语义检查，并调用应用程序A对应的子模式，检查A的存取权限，决定是否执行命令，如果拒绝执行，则向用户返回错误信息；,1.5 数据库访问过程(the process of accessing DB),3.在决定执行该命令后，DBMS调用模式，依据子模式/模式映象的定义，确定应读入模式中的哪些记录；4.DBMS调用物理模式，依据模式/物理模式映象的定义，决定从哪个文件、用什么存取方式、读入哪个或哪些物理记录；5.DBMS向操作系统发出执行读取所需物理记录的命令；6.操作系统执行读数据的有关操作；7.操作系统将数据从
41、数据库的存储区送到系统缓冲区；8.DBMS依据子模式/模式映象的定义，导出应用程序A所要读取记录的格式；9.DBMS将数据记录从系统缓冲区传送到应用程序A的用户工作区；10.DBMS向应用程序返回命令执行情况的状态信息。图中显示了应用程序（用户）从数据库中读取记录的过程。执行其他操作的过程也与此类似。,1.6 数据库系统特点(the characteristic of DBS),1、数据结构化表示数据间的联系可交叉使用2、数据共享性高(a)数据项一级；(b)模式数据全体共享（授权）；(c)新的应用。3、数据冗余低（redundancy）相同数据对象的重复构造与存放。1）问题：花费空间，修改麻烦
42、，潜在数据不一致性。2）优点：可减少并发冲突。,1.6 数据库系统特点(the characteristic of DBS),4、数据独立性高（independence）应用程序独立于其所使用数据的说明的特性。1）分类逻辑数据独立性模式变、变模式/子模式映像，子模式不变，应用程序不变。物理数据独立性。内模式变，应用程序不变。2）目标数据定义从应用程序中分离出来；编程不考虑物理细节；简化编程；提高应用程序稳定性，应变能力强，减少维护修改。,1.6 数据库系统特点(the characteristic of DBS),5、数据安全性（security）防止非授权使用或破坏DB中的数据。1）身份鉴别
43、；2）操作授权；3）加密存储。6、数据完整性（integrity）数据的正确性，有效性、相容性。实体完整性参照完整性用户完整性工龄年龄，身高3米（用户定义完整性）。原因：输入不当、修改不当、故障。,1.6 数据库系统特点(the characteristic of DBS),7、恢复能力强（recovery）将DB从不正确状态恢复到某一正确状态。备份+日志+回复处理技术8、数据一致性（consistency）任何时刻对同一DB中相同数据的并发访问所获得的值应该是一致的（往往须相同）。飞机订票系统问题。,1.6 小结,数据管理技术的三个阶段及特点数据模型及其三要素概念模型：E-R模型三个主要的经典数据模型关系模型数据库的三级模式和两级映象数据独立性数据库系统的组成数据库访问过程,
