【数据库系统】数据库系统概论——第十二章 数据库管理系统

第十二章 数据库管理系统文章目录第十二章 数据库管理系统12.1数据库管理系统的基本功能12.2数据库管理系统的系统结构12.2.1数据库管理系统的层次结构12.2.2关系数据库管理系统的运行过程示例12.3语言处理层12.3.1语言处理层的任务和工作步骤12.3.2解释方法12.3.3预编译方法12.4数据存取层12.4.1数据存取层的系统结构12.4.2数据存取层的功能子系统12.5缓冲区管理12.6数据库物理组织12.7小结12.1数据库管理系统的基本功能数据库定义和创建创建数据库主要用数据语言定义和创建数据库模式、外模式、内模式等数据库对象，并存储在数据字典中，是数据库管理系统运行的基本依据。例：创新数据库、表、视图、索引等，创建用户、安全保密定义、数据库完整性定义。数据组织、存储和管理数据库管理系统分类组织、存储和管理各种数据字典、用户数据、存取路径等。目标是提高存储空间利用率和方便存取，提供多种存取方法以提高存取效率。任务是以某种文件结构和存取方式在存储器上组织这些数据，实现数据之间的联系。数据存取数据库系统提供用户对数据的操作功能，实现对数据库数据的检索、插入、修改和删除。两类数据库操作语言：宿主型语言和自立（独立）型语言。数据库事务管理和运行管理对多用户环境下事务管理功能和安全性、完整性控制功能；包括数据库恢复、并发控制和死锁检测、安全性检查和存取控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理等保证数据库系统的正常运行和事务的ACID特性。数据库的建立和维护数据库的出事建立、数据的转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组织和重构造以及性能检测分析等。其他功能数据库管理系统与网络中软件系统的通信功能，数据库系统之间、数据库与文件系统的数据转换，异构数据库之间的互访和互操作。12.2数据库管理系统的系统结构12.2.1数据库管理系统的层次结构将数据库管理系统划分为若干层次，有利于清楚的认识数据库管理系统，同时有助于数据库管理系统的设计和维护。例：IBM最早研制的SystemR，其核心分为底层的关系存储系统（RSS）和上层的关系数据库系统（RDS）。RSS：空间和设备管理、索引和存取路径管理、事务管理、并发控制、运行日志管理和恢复等。RDS：语法检查和分析、优化、代码生成、视图实现、安全性完整性检查等。说明：①数据存储层：处理数据页和系统缓冲区。②数据存取区：处理单个元组把集合操作化为单记录操作并执行。③语言翻译处理层：处理数据库语言，如SQL向上提供的数据接口是元组的集合。④应用层：处理各种各样的数据库应用是RDBMS与用户/应用程序的界面层。12.2.2关系数据库管理系统的运行过程示例关系商户及管理系统是一个复杂而有序的整体，我们应该用动态的观点看待关系数据库管理系统的各个功能模块。例：应用程序/用户通过关系数据库管理系统读取数据库中数据的过程。具体如下图：说明：①用户A通过应用程序A向RDBMS发出调用数据库数据的命令，如SELECT，给出一个关系名和查找条件。②RDBMS通过数据字典对命令进行语法检查，通过后进行语义检查和存取权限的检查。③RDBMS进行查询优化，并转换成一串记录的存取操作系列。④RDBMS执行存取操作序列（反复执行以下各步，直至结束）。⑤RDBMS首先在系统缓冲区中查找记录，若找到满足条件的记录则转到第10步，否则转到第6步。⑥RDBMS查看存储模式，决定从哪个文件，用什么方式读取哪个物流记录。