文档介绍：论数据库系统实现技术
随着计算机硬件、软件技术的飞速发展和计算机系统在各行各业的广泛应用,数据已经成为各种机构的宝贵资源,数据库系统对于当今科研部门、政府机关、企事业单位等来说都是至关重要。在云时代来临后,大数据吸引了越来越多的关注,数据收集与分析也越来越重要,数据库管理系统在其中扮演了重要作用。
数据库管理系统主要有以下功能::DBMS提供数据定义语言DDL, 供用户定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。DDL主要用于建立、修改数据库的库结构。DDL所描述的库结构仅仅给出了数据库的框架,数据库的框架信息被存放在数据字典中;:DBMS提供数据操作语言DML,供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等操作;3. 数据库的运行管理:数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能,包括多用户环境下的并发控制、安全性检査和存取限制控制、完整性检査和执行、运行口志的组织管理、事务的管理和自动恢复,即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行;、存储与管理:DBMS要分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、存取路径等,需确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据,如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本S标是提高存储空间利用率,选择合适的存取方法提高存取效率;:数据库屮的数据是信息社会的战略资源,所以数据的保护至关重耍。DBMS对数据库的保护通过4个方面来实现:数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制。:这一部分包括数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能,这些功能分别由各个使用程序来完成;:DBMS具有与操作系统的联机处理、分时系统及远程作业输入的相关接口,负责处理数据的传送。对网络环境下的数据库系统,还应该包括DBMS与网络中其他软件系统的通信功能以及数据库之间的互操作功能。
数据库实现主要从三个方面进行研究::如何利用基于磁盘的存储来组织数据以对数据进行高效访问;:该主题分为两部分,查询执行和査询编译,杳询执行用于实现构成斉询的操作算法,杳询编译研究如何从一个给定的查询的所有可能执行方法中选择一个高效的查询计划::这方面沿着几条线索来考察,一个是考虑H志:为DBMS所做的事而维护可靠的记录,目的是在崩溃后能够进行恢复。另一个是调度:控制事务中事件的顺序来保证ACID特性。此外,如何处理死锁,以及当一个事务分布在许多独立的站点上时如何对算法进行改进也在讨论范围内。
数据库系统实现和数据库管理系统之间既有联系也有差异,从内容上看,前者主要研宄的是原理以及数据库相关相关功能实现的技术,后者更注重的是运用 SQL语句去实现相关功能。在数据库系统实现中,许多操作需要用SQL语言来操作实现,在数据库管理系统屮查询的相关索引是数据库实现的重要体现。
数据库系统是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库系统实现的核心技术是数据模型,现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。
数据模型是对现实世界数