任务1-5数据库系统的组成和结构（课件）-《数据库应用技术-SQL Server》同步教学（人民邮电版）

理解数据库 任务1-1 数据处理 目录 Contents 任务1-2 数据描述 任务1-3 数据模型 任务1-4 关系代数 任务1-5 数据库系统的组成和结构 任务1-6 数据管理技术的发展历程 2 任务1-5数据库系统的组成和结构 PART 5 （一）数据库相关概念 （二）数据库系统的体系结构 任务 assignments 4 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 （一）数据库相关概念 1．数据库 数据库（DataBase，DB）是长期存放在计算机内的、有组织的、可共享的相关数据的集合，它将数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性、可被各类用户共享等特点。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 2．数据库管理系统 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）是位于用户与操作系统（Operating System，OS）之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问数据库的方法，包括数据库的创建、查询、更新及各种数据控制，它是数据库系统的核心。一般由计算机软件公司提供，目前比较流行的DBMS有Oracle、Access、SQL Server、MySQL、PostgreSQL等。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 DBMS的主要功能包括以下几个方面。 （1）数据定义功能。DBMS提供数据定义语言（Data Definition Language，DDL），用户通过它可以方便地定义数据库中的数据对象。 （2）数据操纵功能。DBMS还提供数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），用户可以使用DML操纵数据实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。 （3）数据库的运行管理。数据库在创建、运用和维护时，由DBMS统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。 （4）数据库的创建和维护功能。数据库的创建和维护功能包括数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的组织功能和性能监视、分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序完成的。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 3．数据库应用系统 凡是使用数据库技术管理其数据的系统都称为数据库应用系统（DataBase ApplicationSystem，DBAS）。数据库应用系统的应用非常广泛，它可以用于事务管理、计算机辅助设计、计算机图形分析和处理及人工智能等系统中。 4．数据库系统 数据库系统（Data Base System，DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统，它由计算机硬件、数据库、DBMS（及其开发工具）、数据库应用系统、数据库用户构成。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 数据库用户包括数据库管理员、系统分析员、数据库设计人员及应用程序开发人员和终端用户。 数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）是高级用户，他的任务是对使用中的数据库进行整体维护和改进，负责数据库系统的正常运行，他是数据库系统的专职管理和维护人员。 系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明，要和用户及DBA结合，确定系统的硬件、软件配置，并参与数据库系统的概要设计；数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计；应用程序开发人员负责设计和编写应用程序的程序模块，并进行调试和安装。 终端用户是数据库的使用者，主要是使用数据，并对数据进行增加、删除、修改、查询、统计等操作，方式有两种，使用系统提供的操作命令或程序开发人员提供的应用程序。数据库系统层次示意图如图1.7所示。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 图1.7 数据库系统层次示意图 数据库系统的组成和结构 任务1-5 （二）数据库系统的体系结构 数据库系统的体系结构分为三级模式和两级映像，如图1.8所示。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 数据库系统的三级模式包括模式、外模式和内模式，它是数据的3个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS处理，用户只要抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储，从而减轻了用户使用系统的负担。 三级模式之间差别往往很大，为了实现这3个抽象级别的联系和转换，DBMS在三级模式之间提供了两级映像（Mapping）：外模式/模式映像、模式/内模式映像。 正是这两级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 数据库系统的组成和结构 任务1-5 任务1-1 数据处理 1．模式 模式（Sc