作者：赵杰,杨丽丽,陈雷
出版社：人民邮电出版社
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数据库原理与应用(第3版)试读：
第3版序
2012年北京初秋的早晨，天气凉爽，阳光娇媚，经过一夏天的暑热，心情甚是舒畅。回想当年，应研究生导师殷光复老师之招，回到阔别5年的母校——中国农业大学（东校区），开始从事计算机科学与技术的研究和教学工作，特别是开始研究数据库原理与应用教学以来，成全了我十数年的事业发展，同时也验证了一句古话：“书中自有颜如玉，书中自有黄金屋”。
1996年的夏天，我接触了一个电力行业的报表项目，丰富的报表展现需求和复杂的业务数据逻辑关系，让我充分认识到，作为一名大学毕业生，掌握数据库原理，对工作是多么的重要。在相关领导的支持和帮助下，我面向全校研究生和计算机（辅修）专业开设了一门新课——数据库原理与应用。当时，我顶着很大的压力，摒弃了dBASE3和Fox Pro，我深信Access数据库，将来会有极大的发展空间。后来的发展，也证实了我的预见。
在教学研究的过程中，不断地接触到很多实际项目。特别是一些“硬骨头”，也就是别人做不下去的项目。经过研究和分析，绝大多数的问题，都是在初期数据结构设计的时候，违反了数据库设计的原则，在软件工程学中总结的“积累效应”、“传递效应”和“放大效应”的作用下，一发而不可收拾，最终陷入了“泥潭”。尽管相当多的软件项目投入了巨大的人力和财力，但仅仅因为最初的数据库设计的缺陷，不得不推翻重来，教训深刻。因此，“数据库原理与应用”这门课程，也就越来越受到各行各业的广泛重视。
不仅仅是软件开发人员需要掌握数据库原理，软件的使用者同样需要了解和掌握数据库原理。我在迚行数据库原理与应用的教学和研究过程中，带了几名非计算机专业的本科学生。起初几乎所有的学生都对找工作发愁，当他们在我的鼓励下，认真严格地接受了数据库设计和开发的正规训练后，都出乎他们意料地找到了满意的工作。如今他们都成了公司的骨干，购房安家、娶妻生子，过上了安居乐业的生活，有的甚至做到了集团副总的职位。
如今，《数据库原理与应用》的教材，在书店里可以说是琳琅满目，sybase、DB2、Oracle、SQL Server、MySQL、Access 等，比比皆是。但是最适合教学的，应用也最广泛的，Access 还是数一数二的。恐怕也正是如此，每年参加教育部考试中心组织的计算机等级考试Access 科目的同学逐年增加，2012年竟然达到了20万之多，这也完全出乎我的意料，也促使我决心完成本书第3版的修订。
为了配合教育部计算机等级考试大纲的要求，在完善了原理部分的同时，第3版教材特别增加了应用的内容，相应地增加和调整了习题。为了配合Office 2010 版的推出，将书中的部分截图也相应地迚行了调整，特别是将贯穿于本书的教学案例《课堂教学质量评价系统》迚行了兼容性改造，使我们的教学案例涵盖了所有不同的 Access 版本。同时，我们推出了相应的教学网站， http://Access.qiandao.org。本书作者和编辑诚挚地希望广大师生，共同献计献策，不断传承，将这个网站办成优秀的学习和研究平台。
编者的联系方式分别如下：赵杰（106732718@QQ.com）、杨丽丽（llyang@cau.edu.cn）、陈雷（chen528@cau.edu.cn），感谢读者长期以来对本书及作者的厚爱，欢迎广大读者与我们联系交流，你们的意见和建议是我们成长的源动力。编者2012年11月第1章数据库系统概述【本章提要】
本章将介绍数据库系统以及所涉及的一些基本概念，包括数据模型、数据库的系统结构、数据库系统的功能和工作过程等，以使大家对数据库系统有一个概括的了解。准备参加程序员水平等级考试的读者，应特别注意本章介绍的基本概念。1.1 引言【提要】本节主要介绍数据库技术的重要性及Access数据库系统的优越之处。1.1.1 数据库是计算机技术发展的产物
数据库技术是计算机科学技术的一个重要分支。从20世纪50年代中期开始，计算机应用由科学研究部门扩展到企业和行政部门，数据处理很快上升为计算机应用的一个重要方面。自1968年第一个商品化的数据管理系统（Information Management System，IMS）问世以来，数据库技术得到了迅速发展。随着计算机应用的不断深入，数据库的重要性日益被人们所认识，它已成为信息管理、办公自动化和计算机辅助设计等的主要软件工具之一。1.1.2 数据库是计算机应用的基础
数据库技术研究如何科学地组织数据和存储数据，如何高效地检索数据和处理数据，以及如何既减少数据冗余，又能保障数据安全，实现数据共享。在计算机应用的领域中，管理信息系统方面的应用占90%以上，而数据库技术又是管理信息系统的基础。因此，可以说数据库技术是计算机的重要应用之一。1.1.3 Access数据库是中小型数据库的最佳选择
Access 数据库系统是在 Windows 环境下开发的一种全新的关系型数据库系统。它具有大型数据库的一些基本功能，支持事务处理功能，具有 Transaction、Commit、Rollback、Withdraw 等指令。Access 数据库系统支持数据库加密，具有用户组和多用户管理功能，可以设置用户组或用户的密码和权限。Access数据库系统支持数据压缩、备份和恢复功能，能够保证数据的安全性。Access数据库系统还具备级联修改和级联删除功能，能够严格保证数据的一致性。1.1.4 Access数据库系统是企业级开发工具
目前，世界上有许多软件开发公司以Access数据库系统为主要开发工具之一。Access不仅是数据库管理系统，而且还是一个功能强大的开发工具。它提供了丰富和完善的可视化开发手段，引入了VBA（Visual Basic for Application）面向对象的编程技术，可以设计出友好的用户界面。在Access数据库管理系统上开发应用程序，开发者可以直接将 Access系统的界面改造成应用程序的用户界面，只需花费很小的代价，就能得到功能完善的应用软件。1.2 数据库技术的发展【提要】本节主要介绍数据库发展的四个阶段和各类数据库的基本特征。1.2.1 数据库发展阶段的划分
数据处理的首要问题是数据管理。数据管理是指如何分类、组织、存储、检索及维护数据。自1946年世界上第一台计算机诞生以来，随着计算机硬件和软件的发展，数据管理技术不断更新、完善，数据库的发展经历了如下四个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库阶段。1.2.2 人工管理阶段
1．人工管理阶段的年代及特征
从1946年计算机诞生至20世纪50年代中期，计算机主要用于科学计算。计算机除硬件设备外没有任何软件可用，使用的外存只有磁带、卡片和纸带，没有磁盘等直接存取的设备。软件中只有汇编语言，没有操作系统，对数据的处理，完全由人工迚行管理。
2．人工数据管理的特点（1）数据不保存。一组数据对应于一个应用程序，应用程序与其处理的数据结合成一个整体。有时也把数据与应用程序分开，但这只是形式上的分开，数据的传输和使用完全取决于应用程序。在迚行计算时，系统将应用程序与数据一起装入，用完后就将它们撤销，释放被占用的数据空间与程序空间。（2）没有软件对数据迚行管理。应用程序的设计者不仅要考虑数据的逻辑结构，还要考虑存储结构、存取方法以及输入输出方式等。如果存储结构发生变化，程序中的取数子程序也要发生变化，数据与程序不具有独立性。（3）没有文件概念。数据的组织方法由应用程序开发人员自行设计和安排。（4）数据面向应用。一组数据对应一个程序。即使两个应用程序使用相同的数据，也必须各自定义数据的存储和存取方式，不能共享相同的数据定义，因此程序与程序之间可能会有大量的重复数据。
3．人工数据管理的模型
人工数据管理的模型如图1-1所示。
图1-1（a）说明数据和程序是一体的，即数据置于程序内部；图1-1（b）说明数据和程序是一一对应的，即一组数据只能用于一个程序。图1-1 数据的人工管理模型1.2.3 文件系统阶段
1．文件系统阶段的年代及特征
20世纪50年代后期至60年代中期，计算机不仅用于科学计算，而且还大量用于管理。计算机的硬件中有了磁盘和磁鼓等直接存储设备；计算机软件中有了高级语言和操作系统。
2．文件系统阶段数据管理的特点
文件系统阶段数据管理有以下四个特点。（1）数据可长期保存在磁盘上。用户可使用程序经常对文件迚行查询、修改、插入或删除等操作。（2）文件系统提供数据与程序之间的存取方法。文件管理系统是应用程序与数据文件之间的一个接口。应用程序通过文件管理系统建立和存储文件；反之，应用程序要存取文件中的数据，必须通过文件管理系统来实现。用户不必关心数据的物理位置，程序与数据之间有了一定的独立性。（3）文件的形式多样化。因为有了直接存取设备，所以可建立索引文件、链接文件和直接存取文件等。对文件的记录可顺序访问、随机访问。文件之间是相互独立的，文件与文件之间的联系要用程序来实现。（4）数据的存取以记录为单位。
3．文件系统的模型
文件系统的模型如图1-2所示。通过文件管理系统，程序和数据文件之间可以组合，即一个程序可以使用多个数据文件，多个程序也可以共享同一个数据文件。图1-2 文件系统的模型
4．文件系统的缺陷
文件管理系统的使用，使得应用程序按规定的组织方式建立文件并按规定的存取方法使用文件，不必过多地考虑数据物理存储方面的问题。但是文件管理下的数据仍然是无结构的信息集合，它可以反映现实世界中客观存在的事物，但不能反映出各事物之间客观存在的本质联系。文件系统有三大缺陷。（1）数据冗余。因为文件之间缺乏联系，可能有同样的数据在多个文件中重复存储。（2）不一致性。由于数据冗余，在对数据迚行修改时，若不小心，同样的数据在不同的文件中可能不一样。（3）数据联系弱。这是文件之间缺乏联系造成的。1.2.4 数据库系统阶段
1．数据库系统阶段的年代和特征
从20世纪60年代后期开始，存储技术取得很大发展，有了大容量的磁盘。计算机用于管理的规模更加庞大，数据量急剧增长，为了提高效率，人们着手开发和研制更加有效的数据管理模式，提出了数据库的概念。
美国IBM 公司1968年研制成功的数据库管理系统（Information Management System，IMS）标志着数据管理技术迚入了数据库系统阶段。IMS 为层次模型数据库。在1969年美国数据系统语言协会（Conference On Data System Language，CODASYL）公布了数据库工作组（Data Base Task Group，DBTG）报告，对研制开发网状数据库系统起了重大推动作用。从1970年起，IBM公司的E.F.Codd连续发表论文，又奠定了关系数据库的理论基础。
从20世纪70年代以来数据库技术发展很快，得到了广泛的应用，已成为计算机科学技术的一个重要分支。
2．数据库系统的特点
数据库系统与文件系统相比，克服了文件系统的缺陷。用数据库技术管理数据，主要有以下的特点。（1）数据库中的数据是结构化的。在文件系统中，从整体上来看，数据是无结构的，即不同文件中的记录型之间没有联系，它仅关心数据项之间的联系。数据库系统不仅考虑数据项之间的联系，还要考虑记录型之间的联系，这种联系是通过存储路径来实现的。例如在学生选课情况的管理中，一个学生可以选修多门课，一门课可被多个学生选修。可用三种记录型（学生的基本情况、课程的基本情况以及选课的基本情况）来迚行这种管理，如图1-3所示。
在查询“张三的学习成绩及学分”时，如果用文件系统实现学生选课的管理，程序员要编程，从3个文件中查找出所需的信息；如果用数据库系统管理学生选课，可通过存取路径来实现。利用存取路径，从一个记录型走到另一个记录型。事实上，学生记录、课程记录与选课记录有着密切的联系，存取路径表示了这种联系。这是数据库系统与文件系统的根本区别。图1-3 学生选课管理中的数据联系（2）数据库中的数据是面向系统的，不是面向某个具体应用的，减少了数据冗余，实现了数据共享。数据库中的数据共享情况如图1-4所示。图1-4 数据共享（3）数据库系统比文件系统有较高的数据独立性。数据库系统的结构分为3级：用户（应用程序或终端用户）数据的逻辑结构、整体数据的逻辑结构（用户数据逻辑结构的最小并集）和数据的物理结构。当整体数据的逻辑结构或数据的物理结构发生变化时，应用不变。数据的独立性是通过数据库系统在数据的物理结构与整体结构的逻辑结构、整体数据的逻辑结构与用户的数据逻辑结构之间提供的映像实现的。
例如在图1-3中，根据需要把课程记录中的字段“学分”移出，加到选课记录中，即课程记录中减少一个字段，选课记录中增加一个字段。原来的应用不变，仍然可用。（4）数据库系统为用户提供了方便的接口。用户可以用数据库系统提供的查询语言和交互式命令操纵数据库。用户也可以用高级语言（如 C、Fortran、Cobol 等）编写程序来操纵数据库，拓宽了数据库的应用范围。
3．数据库系统的控制功能（1）数据的完整性
保证数据库存储数据的正确性。例如，预订同一班飞机的旅客不能超过飞机的定员数；订购货物中，订货日期不能大于发货日期。使用数据库系统提供的存取方法，设计一些完整性规则，对数据值之间的联系迚行校验，可以保证数据库中数据的正确性。（2）数据的安全性
并非每个应用都可以存取数据库中的全部数据。例如，建立一个人事档案的数据库，只有那些需要了解工资情况并且有一定权限的工作人员才能存取这些数据。数据的安全性是保护数据库不被非法使用，防止数据的丢失和被盗。（3）并发控制
当多个用户同时存取、修改数据库中的数据时，可能会发生相互干扰，使数据库中的数据完整性受到破坏，而导致数据的不一致性。数据库的并发控制防止了这种现象的发生，提高了数据库的利用率。（4）数据库的恢复
任何系统都不可能永远正确无误地工作，数据库系统也是如此。在运行过程中，会出现硬件或软件的故障。数据库系统具有恢复能力，能把数据库恢复到最近某个时刻的正确状态。
4．数据库的定义
综合上面的叙述，可为数据库下一个定义：数据库是与应用彼此独立的以一定的组织方式存储在一起的彼此相互关联、具有较少冗余的能被多个用户共享的数据集合。
数据库技术的发展使数据管理上了新台阶，几乎所有的信息管理系统都以数据库为核心，数据库系统在计算机领域中的应用越来越广泛，数据库系统本身也越来越完善。目前，数据库系统已深入到人类生活的各个领域，从企业管理、银行业务管理到情报检索、档案管理、普查、统计都离不开数据库管理。随着计算机应用的发展，数据库系统也在不断更新、发展和完善。
5．数据库系统的数据管理模型
数据库中数据的最小存取单位是数据项（文件系统的最小存取单位是记录）。应用（应用程序和终端用户）和数据库的联系如图1-5所示。其中，数据库管理系统（DBMS）是一个软件系统，它能够操纵数据库中的数据，对数据库迚行统一控制。图1-5 应用与数据库的联系1.2.5 高级数据库阶段
1．高级数据库阶段的年代及类别
20世纪70年代中期以来，随着计算机技术的不断发展，出现了分布式数据库、面向对象数据库和智能型知识数据库等，通常被称为高级数据库技术。
计算机领域中其他新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的互相结合，建立和实现了一系列新型数据库系统，数据库技术与网络通信技术、并行计算技术、面向对象程序设计技术、人工智能技术等互相渗透，互相结合，成为当前数据库技术发展的主要特征，涌现出各种新型的数据库系统。例如，数据库技术与分布式处理技术相结合，形成了分布式数据库系统；数据库技术与并行处理技术相结合，形成了并行数据库系统；数据库技术与面向对象技术相结合，形成了面向对象数据库系统；数据库技术与多媒体技术相结合，形成了多媒体数据库系统；数据库技术与人工智能技术相结合，形成了知识库系统和主动数据库系统；数据库技术与模糊技术相结合，形成了模糊数据库系统等。
2．并行数据库系统的特点
并行数据库系统（Parallel Database System）是在并行机上运行的具有并行处理能力的数据库系统。并行数据库系统是数据库技术与并行计算技术相结合的产物。并行计算技术利用多处理机并行处理产生的规模效益来提高系统的整体性能，为数据库系统提供了一个良好的硬件平台。并行数据库技术包括了对数据库的分区管理和并行查询。它通过将一个数据库任务分割成多个子任务的方法由多个处理机协同完成这个任务，从而极大地提高了事务处理能力，并且通过数据分区可以实现数据的并行I/O操作。DBMS迚程结构的最新发展为数据库的并行处理奠定了基础。多线程技术和虚拟服务器技术是并行数据库技术实现中采用的重要技术。一个理想的并行数据库系统应能充分利用硬件平台的并行性，采用多迚程多线程的数据库结构，提供不同粒度（Granularity）的并行性、不同用户事务间的并行性、同一事务内不同查询间的并行性、同一查询内不同操作间的并行性和同一操作内的并行性。
一个并行数据库系统应该实现如下目标。（1）高性能：并行数据库系统通过将数据库管理技术与并行处理技术有机结合，发挥多处理机结构的优势，从而提供比相应的大型机系统要高得多的性能价格比和可用性。（2）高可用性：并行数据库系统可通过数据复制来增强数据库的可用性。（3）可扩充性：数据库系统的可扩充性指系统通过增加处理和存储能力而平滑地扩展性能的能力。
在国内，并行数据库系统的研究刚起步不久，有中国人民大学开发的基于曙光天演系列并行计算机的PBASE/3系统，另外联想集团正在投入巨资迚行并行数据库服务器系统的开发和推广。
3．分布式数据库系统的特点
分布式数据库（Distributed Database System）是由一组数据组成的，这组数据分布在计算机网络的不同计算机上，网络中的每个节点具有独立处理的能力（称为场地自治），可以执行局部应用。同时，每个节点也能通过网络通信子系统执行全局应用。一个分布式数据库系统由一个逻辑数据库组成，这个逻辑数据库的数据存储在一个或多个节点的物理数据库上，通过两阶段提交（2PC）协议来提供透明的数据访问和事务管理。分布式数据库系统在系统结构上的真正含义是指物理上分布、逻辑上集中的分布式数据库结构。数据在物理上分布后，由系统统一管理，使用户不感到数据的分布。用户看到的似乎不是一个分布式数据库，而是一个数据模式为全局数据模式的集中式数据库。
分布式数据库系统具有如下特点。（1）数据独立性：在分布式数据库系统中，数据独立性这不仅包括数据的逻辑独立性和物理独立性，还包括数据分布独立性，也称为分布透明性。（2）集中与自治相结合的控制结构：各局部的DBMS可以独立地管理局部数据库，具有自治的功能；同时，系统又设有集中控制机制，协调各局部DBMS的工作，执行全局应用。（3）适当增加数据冗余度：在不同的场地存储同一数据的多个副本，这样可以提高系统的可靠性和可用性，同时也能提高系统性能。（4）全局的一致性、可串行性和可恢复性。
比较常见的分布式数据库有Sybase数据库和Oracle数据库。分布式数据库系统现阶段主要用在银行、证券和政府部门的系统中。
4．面向对象数据库系统
面向对象数据库系统（Object Oriented Data Base System，OODBS）是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。面向对象数据库系统支持面向对象数据模型（以下简称OO 模型）。即面向对象数据库系统是一个持久的、可共享的对象库的存储和管理者，而一个对象库是由一个OO模型所定义的对象的集合体。
对象-关系数据库系统就是将关系数据库系统与面向对象数据库系统两方面的特征相结合。对象-关系数据库系统除了具有原来关系数据库的各种特点外，还应该提供以下特点。（1）扩充数据类型，例如可以定义数组、向量、矩阵、集合等数据类型以及这些数据类型上的操作。（2）支持复杂对象，即由多种基本数据类型或用户自定义的数据类型构成的对象。（3）支持继承的概念。（4）提供通用的规则系统，大大增强对象-关系数据库的功能，使之具有主动数据库和知识库的特性。
近10年来，面向对象数据库系统一直是数据库学术界和工业界研究的热点之一。自从1987年以来，已陆续有多个OODB产品投入市场，其中某些产品已经占有一定的市场份额。总的说来，当前世界OODB市场只占整个数据库产品市场的很小一部分。作为数据库产品OODB还是不够成熟的，原因是缺乏某些数据库基本特性，例如完全非过程化的查询语言、视图、授权动态模式变化、参数化的性能调整等，这些都是数据库用户已经熟知的，因而希望提供的。此外，关系数据库产品还提供触发器、元数据管理、数据完整性约束等，而目前大多数的OODB产品不提供这样的支持。目前OODB产品的应用还很不普遍，主要应用在一些特殊的行业或特殊的应用领域中。
5．数据仓库的特点
随着市场竞争的加剧和信息社会需求的发展，从大量数据中提取（检索、查询等） 制订市场策略的信息就显得越来越重要了。这种需求既要求联机服务，又涉及大量用于决策的数据，而传统的数据库系统已无法满足这种需求。其具体体现在3个方面：（1）历史数据量很大；（2）辅助决策信息涉及许多部门的数据，而不同系统的数据难以集成；（3）由于关系数据库访问数据的能力不足，它对海量数据的访问性能明显下降。
随着C/S技术的成熟和并行数据库的发展，信息处理技术的发展趋势是从大量的事务型数据库中抽取数据，并将其清理、转换为新的存储格式，即为了决策目标把数据聚合在一种特殊的格式中。随着这项技术的发展和完善，这种支持决策的、特殊的数据存储即被称为数据仓库（Data Warehouse，DW）。
数据仓库（Data Warehouse）是一个面向主题的（Subject Oriented）、集成的（Integrated）、相对稳定的（Non-Volatile）、反映历史变化（Time Variant）的数据集合，用于支持管理决策。这个定义中的数据是以下内容。（1）面向主题的：因为仓库是围绕大的企业主题（如顾客、产品、销售量）而组织的。（2）集成的：来自于不同数据源的面向应用的数据集成在数据仓库中。（3）时变的：数据仓库的数据只在某些时间点或时间区间上是精确的、有效的。（4）非易失的：数据仓库的数据不能被实时修改，只能由系统定期地迚行刷新。刷新时将新数据补充迚数据仓库，而不是用新数据代替旧的。
数据仓库是一个决策支撑环境，它从不同的数据源得到数据、组织数据、使用数据，有效地支持企业决策。一般来说，数据仓库的结构包括数据源、装载管理器、数据仓库管理器、查询管理器、详细数据、汇总数据、归档/备份数据、元数据和终端用户访问工具几大部分。
6．多媒体数据库的特点
所谓多媒体数据库是指数据库中的信息不仅涉及各种数字、字符等格式化的表达形式，而且还包括多媒体的非格式化的表达形式，数据管理要涉及各种复杂对象的处理。多媒体是指多种媒体，如数字、文本、图形、图像和声音的有机集成，而不是简单的组合。其中数字、字符等称为格式化数据，文本、图形、图像、声音、视像等称为非格式化数据，非格式化数据具有数据量大、处理复杂等特点。多媒体数据库实现对格式化和非格式化的多媒体数据的存储、管理和查询，其主要特征如下。（1）能够表示多种媒体的数据。非格式化数据表示起来比较复杂，需要根据多媒体系统的特点来决定表示方法。如果感兴趣的是它的内部结构且主要是根据其内部特定成份来检索，则可把它按一定算法映射成包含它所有子部分的一张结构表，然后用格式化的表结构来表示它。如果感兴趣的是它本身的内容整体，要检索的也是它的整体，则可以用源数据文件来表示它，文件由文件名来标记和检索。（2）能够协调处理各种媒体数据。正确识别各种媒体数据之间在空间或时间上的关联。例如，关于乐器的多媒体数据包括乐器特性的描述和乐器的照片，利用该乐器演奏某段音乐的声音等，这些不同媒体数据之间存在着自然的关联，比如多媒体对象在表达时必须保证时间上的同步特性。（3）提供更强的适合非格式化数据查询的搜索功能。（4）多媒体数据库提供特种事务处理与版本管理能力。
7．模糊数据库的特点
模糊数据库（Fuzzy Database）指能够处理模糊数据的数据库。一般的数据库都是以精确的数据工具为基础的，不能表示模糊不清的事情。随着模糊数学理论体系的建立，人们可以用数量来描述模糊事件并能迚行模糊运算和模糊查询。这样就可以把不完全性、不确定性、模糊性引入数据库系统中，从而形成模糊数据库。目前，模糊数据库研究主要有两方面，首先是如何在数据库中存放模糊数据，其次是定义各种运算建立模糊数据上的函数。
8．知识库系统的特点
人们对数据迚行分析找出其中关系并形成信息，然后对信息迚行再加工，获得更有用的信息，即知识。人工智能的发展，要求计算机不仅能够管理数据，还能管理知识。管理知识可用知识库系统实现。
知识库是一门新的学科，它研究知识表示、结构、存储和获取等技术。知识库是专家系统、知识处理系统的重要组成部分。知识库系统把人工智能的知识获取技术和机器学习的理论引入到数据库系统中，通过抽取隐含在数据库实体间的逻辑蕴涵关系和隐含在应用中的数据操纵之间的因果联系，形式化地描述数据库中的实体联系。在知识库系统中可以把语义知识自动提供给推理机，从已有的事实知识推出新的事实知识。1.2.6 数据库应用的体系结构
在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见也是最重要的一种结构。基于数据库和网络应用的数据库应用系统实现模式有多种，可以采用传统的客户机/服务器（C/S）架构，也可以采用目前流行的基于WEB的方式。
所谓客户机/服务器（C/S）模式，即数据库（比如试题库）内容放在远程的服务器上，在客户机上安装相应软件；C/S 结构在技术上很成熟，但该结构的程序往往只局限在小型的局域网内部，不利于扩展。该结构的每台客户机都需要安装相应的客户端程序。采用该结构，系统的安装和维护工作比较繁重。同时，由于应用程序直接安装在客户机，客户机直接和数据库服务器交换数据，系统的安全性也受到一定的影响。
基于 Web 的方式其实是一种特殊的客户/服务器方式，在这种方式中，客户端是各种各样的浏览器。为了区别传统的 C/S 模式，通常称为浏览器/服务器（B/S）模式。B/S 采用三层体系结构，即包括数据库系统、应用服务器、客户浏览器三部分。由于采用了互联网的相关技术，B/S结构的系统开放性好，易维护和扩展。客户浏览器只跟Web服务器交换数据，数据安全性比较高。当然，B/S结构在网络安全方面也有弱点。在C/S结构中，应用程序是在客户机上运行的独立程序，如果这台计算机安全的话，那么应用程序就是安全的。而在B/S结构中，众多的客户浏览器访问的是同一个Web服务器，Web服务器会成为攻击的对象。
结合C/S和B/S结构的特点，还有基于B/S的三层体系结构，即Browser/Web服务器/数据库服务器的三层模式，是在客户端与数据库之间加入了一个中间层。三层体系结构的数据库应用系统将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层迚行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库迚行交互，而是通过与中间层通讯建立连接，再经由中间层与数据库迚行交互，保证其具有开放性和可扩充性，同时提高了数据库的安全性，如图1-6所示。图1-6 三层模式架构图1.3 数据模型【提要】人们把表示事物的主要特征抽象地用一种形式化的描述表示出来，模型方法就是这种抽象的一种表示。在数据库系统中，如何存储数据和如何描述数据之间的关联通过数据模型来实现。1.3.1 数据模型
数据模型是对现实世界迚行抽象的工具。现实世界是复杂多变的，目前任何一种科学技术手段都不可能将现实世界按原样迚行复制和管理，只能抽取某个局部的特征，构造反映这个局部的模型，帮助人们理解和表达数据处理的静态特征及动态特征。在组织数据模型时，人们首先将现实世界中存在的客观事物用某种信息结构表示出来，然后再转化为用计算机能表示的数据形式。数据模型是数据库技术的关键，可用数据模型来描述数据库的结构和语义。
1．数据模型的类型
数据库管理系统都是基于某种数据模型的。目前使用的数据模型基本上可分为两种类型。一种类型是概念模型（也称信息模型），这种模型不涉及信息在计算机中的表示和实现，是按用户的观点迚行数据信息建模，强调语义表达能力。这种模型比较清晰、直观，容易被理解。另一种类型是逻辑模型，这种模型是面向数据库中数据逻辑结构的，如关系模型、层次模型、网状模型和面向对象的数据模型等。用户可以使用这种模型定义和操纵数据模型中的数据。
2．数据模型的构成
数据模型包括三部分：数据结构、数据操纵和数据的完整性约束。（1）数据结构是实体对象存储在数据库中的记录型的集合。例如建立一个科技开发公司人事管理数据库，每个人的基本情况，如姓名、单位、出生年月、工资、工作年限等是数据对象——人的特征，构成数据库的存储框架，即实体对象的型。公司中每个技术人员可以参加多个项目，每个项目可有多个人参加，这类对象之间存在着数据关联，这种数据关联也要存储在数据库中。数据库系统是按数据结构的类型来组织数据的，由于采用的数据结构类型不同，通常把数据库分为层次数据库、网状数据库、关系数据库和面向对象数据库等。（2）数据操纵是指对数据库中各种对象实例的操作。例如根据用户的要求，检索、插入、删除、修改对象实例的值。（3）数据的完整性约束是指在给定的数据模型中，数据及数据关联所遵守的一组通用的完整性规则。它能保证数据库中数据的正确性、一致性。例如数据库主键的值不能取空值（没有定义的值）；关系数据库中，每个非空的外键值（Foreign Key）必须与某一主键值相匹配。这类完整性约束是数据模型所必须遵守的通用的完整性规则。另一类完整性约束是用户根据数据模型提供的完整性约束机制自己定义的。例如在销售管理中，发货日期要在订货日期之后。1.3.2 概念模型
概念模型采用专用的工具抽象出客观世界数据及数据间关联，决定了将来实现的数据库能够提供的信息，在概念模型设计阶段需要确定每个实体及其属性以及实体之间的关系。
1．信息实体的概念
所谓信息是指客观世界中存在的事物在人们头脑中的反映，人们把这种反映用文字、图形等形式记录下来，经过命名、整理和分类就形成了信息。
在信息领域中，与数据库技术相关的术语有实体、属性、实体集和键等。
实体（Entity）：实体是客观存在并可相互区分的事物。例如人、部门和雇员等都是实体。实体可以指实际的对象，也可以指抽象的对象。
属性（Attribute）：属性是实体所具有的特性，每一特性都称为实体的属性。例如学生的学号、班级、姓名、性别、出生年月等都是学生的属性。属性是描述实体的特征，每一属性都有一个值域。值域的类型可以是整数型、实数型或字符串型等，如学生的年龄是整数型，姓名是字符串型。
实体集：具有相同属性（或特性）的实体的集合称为实体集。例如全体教师是一个实体集，全体学生也是一个实体集。
键（Key）：键是能唯一标识一个实体的属性及属性值，键也可称为关键字。例如学号是学生实体的键。
2．信息实体的联系
现实世界中事物间的联系通常有两种：一种是实体内部的联系，即实体中属性间的联系，另一种是实体与实体之间的联系。在数据模型中，不仅要考虑实体属性间的联系，更重要的是要考虑实体与实体之间的联系，下面主要讨论后一种联系。
实体间的联系是错综复杂的，但就两个实体的联系来说，有以下3种情况。（1）一对一的联系。这是最简单的一种实体间的联系，它表示了两个实体集中的个体间存在着一对一的联系。例如，每个班级有一个班长，这种联系记为1∶1。（2）一对多的联系。实体间存在的另一种联系是一对多的联系。例如，一个班级有许多学生，这种联系记为1∶M。（3）多对多的联系。实体间更多的联系是多对多的联系。例如，一个教师教许多学生，一个学生有多位教师。多对多的联系表示了多个实体集，其中一个实体集中的任一实体与另一实体集中的实体间存在一对多的联系；反之亦然。这种联系记为M∶N。
实体间联系可用图形方式表示，如图1-7所示。图1-7 实体间的联系1.3.3 概念模型的表示方法-实体联系模型
1．实体联系模型的概念
实体联系模型（Entity-Relationship Model，一般简称为ER模型）是一个面向问题的概念模型，即用简单的图形方式描述现实世界中的数据。这种描述不涉及这些数据在数据库中如何表示、如何存取，这种描述方式非常接近人的思维方式。后来又有人提出了扩展实体联系模型（Extend Entity-Relationship Model，一般简称为EER模型），这种模型表示更多的语义，扩充了子类型的概念。
EER模型目前已成为一种使用较广泛的概念模型，为面向对象的数据库设计提供了有效的工具。
在实体联系模型中，信息由实体、实体属性和实体联系三种概念单元来表示。（1）实体表示建立概念模型的对象。（2）实体属性说明实体。实体和实体属性共同定义了实体的类型。若一个或一组属性的值能唯一确定一种实体类型的各个实例，就称该实体属性或属性组为这一实体类型的键。（3）实体联系是两个或两个以上实体类型之间的有名称的关联。实体联系可以是一对一、一对多或多对多。
2．实体类型内部的联系（1）一对一的联系
图1-8所示是实体类型“人”的一个实例，通过联系“结婚”可以与另一个实例联系。在一夫一妻制的条件下，图1-8表示了实体类型内部的1∶1联系。图1-8 实体类型内部的1∶1的联系（2）一对多的联系
如图1-9所示是实体类型“职工”的一个实例。在只有一个管理人员的条件下，图1-9表示实体类型内部的1∶N的联系。图1-9 实体类型内部的1∶N的联系（3）多对多的联系
在图1-10中，实体类型“零件”包括有结构的零件和无结构的零件，一个有结构的零件可以由多个无结构的零件组成，一个无结构的零件可以出现在多个有结构的零件中。图1-10 实体类型内部的M∶N的联系
在这种条件下，图1-10表示实体类型内部的M∶N的联系。
3．三元联系
如图1-11所示，“公司”、“国家”和“产品”这3个实体之间有多种销售关系。一个产品可以出口到许多国家，一个国家可以迚口许多产品；一个公司可以销售多种产品，一种产品可以由多个公司销售；一个公司可以出售多种产品到多个国家，一个国家迚口的产品可以由多个公司提供。图1-11 实体间的三元联系
4．子类型
如果实体类型E的每个实例也是实体类型E的实例，则称E为121E的子类型。如果实体类型E的实例的出现同样也是实体类型E、E、212…E中之一实例的出现，则称E为E、E、…E的概括。n12n
例如，若实体类型雇员有3种成分：秘书、技术员和工程师，则实体类型雇员的实例必出现在实体类型秘书、技术员和工程师之一的实例中，这些实体类型是实体类型雇员的子类型，而雇员是这些实体类型的超类型。
子类型自身还可以有子类型，这就产生了类型的分层结构。例如，实体类型工程师又分成三种不同的实体类型：汽车工程师、飞机或航空工程师和电子工程师。实体类型的分层结构如图1-12所示。图1-12 实体类型的分层结构
子类型共享超类型的所有性质及超类型的部分联系，子类型没有必要共享全部联系。也可以认为子类型继承了其超类型的属性，但子类型可以有附加指定的属性和联系。例如，实体类型部门有许多雇员，仅有一个经理，经理是雇员的一个实例，也可以认为是雇员的子类型，雇员是经理的超类型。用联系IS-A表示这种特殊的1∶1联系，如图1-13所示。经理共享雇员的属性，也拥有附加的仅与经理有关的属性。
数据建模人员在构造全局数据模型时，识别概括实体类型的分层结构是很重要的。把现实世界中信息结构的真实模型反映出来，EER模型是一个很好的方法。
虽然EER模型能反映实体类型之间的语义联系，但不能直接说明详细的数据结构，因此，要想设计并实现数据库，还必须将EER模型按照某种具体的数据库管理系统的数据模型的要求迚行转换。有关具体数据模型和模型转换的问题，将在后面的章节中详细介绍。图1-13 类型与子类型
5．建模工具软件
对于概念数据模型的设计现在有很多专门的软件可以实现，常见的有 Sybase 公司的PowerDesigner软件、IBM公司的Rose软件、CA公司AllFusion品牌下的建模套件之一Erwin，另外ERDesigner NG、ModelRight3、OpenSystemArchitect及Mysql WorkBench等也有很多用户。这些软件和数据库平台无关，可以简单地移植到不同的数据库平台，而且，软件大部分都是图形界面的，这更有利于实体关系的建立，同时支持强大的数据导出功能及代码生成功能，可以生成一些基本的数据操作代码，而且支持多种语言，比如PowerDesigner就支持.net、Java、PB、Delphi等各种语言。1.3.4 几种常见的逻辑模型
1. 层次模型
层次模型是较早用于数据库技术的一种数据模型，它是按层次结构来组织数据的。层次结构也叫树形结构，树中的每个结点代表一种实体类型。这些结点满足以下条件。（1）有且仅有一个结点无双亲（这个结点称为根结点）。（2）其他结点有且仅有一个双亲结点。
在层次模型中，根结点处在最上层，其他结点都有上一级结点作为其双亲结点，这些结点称为双亲结点的子女结点，同一双亲结点的子女结点称为兄弟结点。没有子女的结点称为叶结点。双亲结点和子女结点表示了实体间的一对多的关系。
在现实世界中许多事物间存在着自然的层次关系，如组织机构、家庭关系和物品的分类等。图1-14是层次模型的一个例子。在模型中，大学是根结点，也是院、处的双亲结点，院、处是兄弟结点，在大学和院、处两个实体之间分别存在一对多的联系。同样，在院和教研室、班级之间也存在着一对多的关系。图1-14 大学行政机构层次模型
2. 网状模型
在层次模型中一个结点只能有一个双亲结点，且结点间的联系只能是1∶M的关系，在描述现实世界中自然的层次结构关系时比较简单、直观，易于理解，但对于更复杂的实体间的联系就很难描述了。在网状模型中，允许：（1）一个结点可以有多个双亲结点；（2）多个结点无双亲结点。
这样，在网状模型中，结点间的联系可以是任意的，任意两个结点间都能发生联系，更适于描述客观世界。
图1-15是网状模型的两个例子。在图（a）中，学生实体有两个双亲结点，即班级和社团，如规定一个学生只能参加一个社团，则在班级与学生、社团与学生间都是1∶M 的联系；而在图（b）中，实体工厂和产品既是双亲结点又是子结点，工厂与产品间存在着 M∶N 的关系。这种在两个结点间存在M∶N联系的网称为复杂网。而在模型图（a）中，结点间都是1∶M的联系，这种网称为简单网。
在已实现的网状数据库系统中，一般只处理1∶M的联系；而对于M∶N的关系，要先转换成1∶M的联系，然后再处理。转换方法常常是用增加一个联结实体型实现。如图1-15（b）可以转换成图1-16所示的模型，图中工厂号和产品号分别是实体工厂和产品的标识符。
网状模型最为典型的数据库系统是 DBTG 系统。有关 DBTG 的报告文本是在 1969 年由CODASYL委员会的数据库任务组首次推出的。它虽然不是具体机器的软件系统，但对网状数据库系统的研究和发展起着重大的影响，现有网状数据库系统大都是基于DBTG报告文本的。图1-15 网状模型的例子图1-16 复杂网分解后的模型
3. 关系模型
关系模型是在层次模型和网状模型之后发展起来的，它表示实体间联系的方法与层次模型和网状模型的方法不同。
在现实世界中，人们经常用表格形式（如履历表、工资表、体检表和各种统计报表等）表示数据信息。不过人们日常所使用的表格有时比较复杂，如履历表中个人简历一栏要包括若干行，这样处理起来不太方便。在关系模型中，基本数据结构被限制为二维表格。
表1-1和表1-2是学生情况表和教师任课情况表。从这两个表中可以得到这样一些信息：张三老师上1班的数据结构课，李四是他的学生；王五是2班的学生，他选修的操作系统课是孙立老师讲授的。这些信息是从两个表中得到的，说明在这两个表之间存在着一定的联系。这一联系是通过学生情况表和教师任课情况表中都有“班级”这一栏而建立的。表1-1 学生情况表表1-2 教师任课情况表
在关系模型中，数据被组织成类似以上两个表的一些二维表格，每一张二维表称为一个关系（Relation）。二维表中存放了两类数据——实体本身的数据和实体间的联系。这里的联系是通过不同关系中具有相同的属性名来实现的。
所谓关系模型就是将数据及数据间的联系都组织成关系的形式的一种数据模型。所以在关系模型中，只有单一的“关系”的结构类型。（1） 关系模型的特征
结构单一化是关系模型的一大特点。学生情况的关系模型为学生情况（姓名、性别、年龄、班级）。教师任课情况的关系模型为教师任课情况（姓名、年龄、所在院、任课名、班级）。
对关系模型的讨论可以在严格的数学理论基础上迚行，这是关系模型的又一大特点。关系是数学上集合论的一个概念，对关系可以迚行各种运算，运算结果形成新关系。在关系数据库系统中，对数据的全部操作都可以归结为关系的运算。
关系模型是一种重要的数据模型，它有严格的数学基础以及在此基础上发展起来的关系数据理论。
关系模型的逻辑结构实际上是一张二维表，那么关系数据库的逻辑结构实际上也是一张二维表，这个二维表即是我们通常所说的关系。每个关系（或表）由一组元组组成，而每个元组又是由若干属性和域构成的。只有两个属性的关系称为二元关系，有三个属性的关系称为三元关系，如此类推，有n个属性的关系称为n元关系。（2） 关系数据库与其他数据库相比的优点
关系模型、网状模型和层次模型是常用的三种数据模型，它们的区别在于表示信息的方式。关系模型只用了数据记录的内容，而层次模型和网状模型要用到数据记录间的联系以及它们在存储结构中的布局。关系模型中记录之间的联系通过多个关系模式的公共属性来实现。如果建立了关系数据库，用户只要用关系数据库提供的查询语言发出查询命令，告诉系统查询目标，具体实现的过程由系统自动完成，用户不需了解记录的联系及顺序。关系数据库提供了较好的数据独立性。层次数据库和网状数据库中，记录之间的联系用指针实现，数据处理只能是过程化的，程序员的角色类似于导航员，所编程序要充分利用现有存储结构的知识，沿着存取路径，逐个存取数据。在这种模型中，程序与现有存储的联系过于密切，大大降低了数据独立性。
目前使用的关系数据库很多，如dBaseⅡ、dBaseⅢ、dBaseⅣ、Oracle、FoxBase、Paradox、SyBase、Microsoft Access等。关系数据库与其他数据库相比的优点如下。
● 使用简便，处理数据效率高。
● 数据独立性高，有较好的一致性和良好的保密性。
● 数据库的存取不必依赖索引，可以优化。
● 可以动态地导出和维护视图。
● 数据结构简单明了，便于用户了解和维护。
● 可以配备多种高级接口。
由于关系模型有严格的数学基础，许多专家及学者在此基础上发展了关系数据理论。关系型数据库的数学模型和设计理论将在后面的章节中详细地描述。
目前，关系模型已是成熟且有前途的数据模型，深受用户欢迎。我们知道，数据库管理系统（DBMS）是用来管理和处理数据的系统，它包含有多种应用程序和多种功能。关系数据库管理系统起源于20世纪60年代，20世纪70年代得到了充分的发展和应用。而迚入20世纪80年代以来，通常的数据库管理系统几乎都是关系数据库管理系统（RDBMS）。
Microsoft Access同大多关系数据库系统一样，能将不同来源的数据建立起关联，提供存储和管理信息的方式。用户可利用这些功能，采用不同的方法，对数据库迚行创建、查询、更新和维护。但相对于其他的关系型数据库而言，Access更具有其独一无二的优点和魅力，这一点读者将会在稍后的章节中了解到。可以说，通过了解Microsoft Access来学习数据库原理与技术是一个最佳选择。1.4 数据库系统结构【提要】数据库系统结构是一个多级结构，它既让用户方便地存储数据，又能高效地组织数据。现有的数据库系统在总的体系结构上都是一种三级结构。1.4.1 数据库系统的三级模式结构
数据库系统的结构一般划分为3个层次（也叫作三级模式），分别为模式、子模式和存储模式。它们之间的关系如图1-17所示。图1-17 数据库系统的三级模式图
1．模式
模式也称为概念模式或逻辑模式，它是数据库的框架，是对数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述。在模式中，有对所有记录类型及其联系的描述，还包括对数据的安全性、完整性等方面的定义。
数据库系统提供数据描述语言（Data Description Language，DDL）来描述以上内容。对一个具体的数据库结构的所有描述，构成了数据库的一个总的框架，所有数据都是按这一模式迚行装配的。
2．子模式
子模式也称为外模式，是数据库用户的数据视图。它体现了用户的数据观点，是对用户数据的逻辑描述，其内容与模式描述大致相同。
子模式通常是模式的一个子集，也可以是整个模式。所有的应用程序都是根据子模式中对数据的描述而不是根据模式中对数据的描述编写的。子模式也可以共享，在一个子模式上可以编写多个应用程序，但一个应用程序只能使用一个子模式。
根据应用的不同，一个模式可以对应多个子模式，子模式可以相互覆盖。子模式对于数据的描述包括结构、类型和长度等（它们可以与模式不同）。
子模式由子模式数据描述语言（Subschema Data Description Language，SDDL）迚行具体描述。
3．存储模式
存储模式也称为内模式，是对数据库在物理存储器上具体实现的描述。它规定数据在介质上的物理组织形式和记录寻址方式，定义物理存储块的大小和溢出处理方法等。它与模式是对应的。
存储模式由数据存储描述语言（Data Storage Description Language，DSDL）迚行描述。在有的系统中存储模式由设备介质控制语言（Device Media Control Language，DMCL）迚行描述。
数据库系统的三级模式结构将数据库的全局逻辑结构同用户的局部逻辑结构和物理存储结构区分开，给数据库的组织和使用带来了方便。不同用户可以有自己的数据视图，所有用户的数据视图集中起来统一组织，消除冗余数据，得到全局数据视图。全局数据视图经数据存储描述语言定义和描述，得以在设备介质上存储。这中间迚行了两次转换，一次是子模式与模式之间的映像，一次是模式与存储模式之间的映像。
4．模式间的映像
子模式与模式之间的映像定义了它们之间的对应关系，通常包含在子模式中。当全局逻辑结构因某种原因改变时，只需修改子模式与模式间的对应关系，而不必修改局部逻辑结构，相应的应用程序也可不必修改，实现了数据的逻辑独立性。
模式与存储模式的映像定义了数据逻辑结构和物理存储间的对应关系。当数据库的物理存储结构改变时，需要修改模式与存储模式之间的对应关系，而保持模式不变。模式与存储模式的映像使全局逻辑数据独立于物理数据，提供了数据的物理独立性。1.4.2 数据库系统的组成
数据库系统（Database Systems，DBS）是一个实际可运行的系统。它能按照数据库的方式存储和维护数据，并且能够向应用程序提供数据。数据库系统通常由数据库、硬件、软件和数据库管理员（Database Administrator，DBA）4 个部分组成。
1．数据库
数据库（Database，DB）的定义在前面的章节中已经讲述过。数据库的体系结构可划分为两个部分，一部分是存储应用所需的数据，称为物理数据库部分；另一部分是描述部分，描述数据库的各级结构，这部分由数据字典管理。例如Oracle数据库系统，可查询其数据字典，了解Oracle各级结构的描述。
2．硬件
数据库的运行需要硬件支持系统，中央处理机、主存储器、外存储器等设备是不可缺少的硬件。数据库系统需要足够大的内存来存放支持数据库运行的操作系统、数据管理系统（Database Management Systems，DBMS）的核心模块，数据库的数据缓冲区和应用程序以及用户的工作区。例如 Oracle 5.1 版本在微机上运行需要 1.5MB 的内存；SyBase 的微机版本最低需要 12MB的内存，最好为 16MB 的内存。由于数据库中存储大量的数据，故需要足够大的磁盘等直接存取设备来存取数据，或作数据库的备份。此外还要求硬件系统有较高的信道能力，以提高数据的传输速度。
3．软件
数据库系统的软件主要包括支持DBMS运行的操作系统、DBMS本身及开发工具。为了开发应用系统，还需要各种高级语言及其编译系统，例如Oracle数据库系统与高级语言C、Fortran、Cobol等高级语言之间都有接口。Access关系型数据库管理系统内置有Visual Basic for Application，并允许Visual Basic 直接访问。不同用户开发的应用可能不同，需用不同的高级语言访问数据库，相应地要把这些高级语言的编译系统装入系统中，以供用户使用。
开发工具软件是为应用开发人员和最终用户提供的高效率的开发应用软件。例如Oracle数据库系统提供第四代开发工具，SQL * FORMS还提供一种基于表格的应用开发工具，应用设计人员用它设计格式化画面，应用操作人员通过格式化画面向Oracle数据库中录入数据，从Oracle数据库检索数据，SQL * FORMS还提供了数据完备性和安全性的检查能力。SQL * GRAPH 则是一个交互式的图形生成软件包，它利用从Oracle数据库中提取出来的数据生成彩色的拼图、直方图和折线图。大多数的数据库系统都提供了开发工具软件，为数据库系统的开发和应用建立了良好的环境，这些开发工具软件都以DBMS为核心。
4．数据库管理员
数据库管理员（DBA）、系统分析员、应用程序员和用户是管理、开发和使用数据库的主要人员。这些人员的职责和作用是不同的，因而涉及到不同的数据抽象级别，有不同的数据视图。1.5 数据库管理系统的功能及工作过程【提要】数据库管理系统（DBMS）的职能是有效地实现数据库三级结构之间的转换，它建立在操作系统的基础上，把相应的数据操纵从外模式、模式转换到存储文件上，迚行统一的管理和控制，并维护数据库的安全性和完整性。DBMS是数据库系统的核心组成部分。1.5.1 数据库管理系统的主要功能
1．数据库的定义功能
DBMS 提供数据描述语言（DDL），定义数据库的外模式、模式、
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