CH数据库系统结构.ppt

2.3.2 关系模型的数据操作 关系模型的操作对象是集合（也就是关系），非关系型数据库系统中典型的操作是一次一行或一次一个记录。因此，集合处理能力是关系系统区别于其他系统的一个重要特征。 关系数据模型的数据操作主要包括四种：查询、插入、删除和修改数据。 2.3.3 关系模型的数据完整性约束 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： 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性 1、实体完整性 实体完整性指关系数据库中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。 2、参照完整性 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，它用于描述实体之间的联系，有时也称为引用完整性，。 参照完整性一般是指多个实体或表之间的关联关系。 在关系数据库中用外码（Foreign key，有时也称为外部关键字或外键）来实现参照完整性。 外码是取作本表（子表）属性之一的外表（父表，主表）主码，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。 外码引用例1 学生 班 属于 (学号, 姓名, 班号, …) （班号，专业，人数, …） 外码引用例2 学生 课程 选课 （学号，姓名，…） （课程号，课程名, …） (学号, 课程号, 成绩, …) 参照完整性规则 参照完整性规则就是定义外码与主码之间的引用规则。 对于外码，一般应符合如下要求： 或者值为空（不作为主属性时）； 或者等于其所应用的关系中的某个元组的主码值。 3、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，是针对某一具体应用领域定义的数据库约束条件。 用户定义的完整性实际上就是指明关系中属性的取值范围，也就是属性的域，即限制关系中的属性的取值类型及取值范围，防止属性的值与应用语义矛盾。例如，学生的考试成绩的取值范围为0—100，或取{优、良、中、及格、不及格}。 2.4 数据库系统的结构 2.4.1 三级模式结构 2.4.2 二级映象功能 2.4.3 数据库管理系统 2.4.1 三级模式结构 模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。 关系模式是关系的“型”或元组的结构共性的描述。 关系模式实际上对应的是关系表的表头. 一般表示为：关系名（属性1，属性2，…，属性n）。 表头 （关系模式） 元组 （实例） 属性1 属性2 … 属性n 外模式1 外模式2 外模式n 概念模式 内模式 … 单个用户视图 公共视图 存储视图 数据库系统的三级模式结构 1．外模式 外模式也称为用户模式或子模式，它是对现实系统中用户感兴趣的整体数据结构的局部描述，用于满足不同数据库用户需求的数据视图，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是对数据库整体数据结构的子集或局部重构 外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。 外模式是保证数据库安全的一个措施。 2．概念模式 概念模式也称为逻辑模式或模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。 是数据库系统结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、与所使用的应用开发工具和环境无关。 3．内模式 内模式也称为存储模式，是对整个数据库的底层表示，它描述了数据的存储结构，比如数据的组织与存储。 2.4.2 二级映像功能 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。 为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映像： 模式/内模式映像 外模式/模式映像 1、模式/内模式映像 定义了概念视图和存储的数据库的对应关系，它说明了概念层的记录和字段在内部层次怎样表示。 当存储结构改变时，可（由DBA）对模式/内模式的映像进行相应改变，从而保持模式不变。 数据和程序物理独立（存储独立） 2、外模式/模式映像 定义了特定的外部视图和概念视图之间的对应关系。 当模式改变时，可用外模式/模式定义语句，调整外模式/模式映像定义，从而保持外模式不变。 数据和程序逻辑独立（概念独立） 2.4.3 数据库管理系统 DBMS是处理数据库访问的系统软件。 处理