第八章
一、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概述
1.DBMS的系統(tǒng)目標(biāo)
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。從用戶來看，一個(gè)DBMS應(yīng)盡可能具有如下的系統(tǒng)目標(biāo)。
（1）用戶界面友好。
（2）結(jié)構(gòu)清晰。
（3）開放性。
2.DBMS的基本功能
（1）數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能。
（2）數(shù)據(jù)存取功能。
（3）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理。
（4）數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理功能。
（5）數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能。
（6）其他功能。
二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過程
1.DBMS程序模塊的組成
（1）數(shù)據(jù)定義方面的程序模塊。
（2）數(shù)據(jù)操縱方面的程序模塊。
（3）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理方面的程序模塊。
（4）數(shù)據(jù)庫(kù)組織、存儲(chǔ)和管理方面的程序模塊。
（5）數(shù)據(jù)庫(kù)建立、維護(hù)和其他方面的程序模塊。
2.DBMS的層次結(jié)構(gòu)
最上層是應(yīng)用層，位于DBMS核心之外。它處理的對(duì)象是各種各樣的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，如用開發(fā)工具開發(fā)的或用宿主語言編寫的應(yīng)用程序，終端用戶通過應(yīng)用接口發(fā)出事務(wù)請(qǐng)求或各種查詢請(qǐng)求。該層是DBMS與終端用戶和應(yīng)用程序的界面層。
第二層是語言翻譯處理層。它處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)語言，如SQL。向上提供的數(shù)據(jù)接口是關(guān)系、視圖，即元組的集合。其功能是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)語言的各類語句進(jìn)行語法分析、視圖轉(zhuǎn)換、授權(quán)檢查、完整性檢查、查詢優(yōu)化等。通過對(duì)下層基本模塊的調(diào)用，生成可執(zhí)行代碼。這些代碼的運(yùn)行即可完成數(shù)據(jù)庫(kù)語句的功能要求。
第三層是數(shù)據(jù)庫(kù)取層。該層處理的對(duì)象是單個(gè)元組，它把上層的集合操作轉(zhuǎn)化為單記錄操作。執(zhí)行掃描（如表掃描）、排序、元組的查找、插入、修改、刪除、封鎖等基本操作。完成數(shù)據(jù)記錄的存取、存取路徑維護(hù)、并發(fā)控制、事務(wù)管理等工作第四層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。該層處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)頁和系統(tǒng)緩沖區(qū)。執(zhí)行文件的邏輯打開、關(guān)閉、讀頁、寫頁、緩沖區(qū)讀和寫、頁面淘汰等操作，完成緩沖區(qū)管理、內(nèi)外存交換、外存的數(shù)據(jù)管理等功能。
三、新的應(yīng)用要求對(duì)DBMS的挑戰(zhàn)
（1）RDBMS的發(fā)展過程
RDBMS產(chǎn)品經(jīng)歷了從集中到分布，從單機(jī)環(huán)境到網(wǎng)絡(luò)，從支持信息管理到聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP），再到聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）的發(fā)展過程;對(duì)關(guān)系模型的支持也逐步完善，系統(tǒng)的功能不斷增強(qiáng)。
（2）新的應(yīng)用需求對(duì)DBMS的挑戰(zhàn)
隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫(kù)的需求也不斷增加。計(jì)算機(jī)應(yīng)用由以前的單項(xiàng)業(yè)務(wù)處理朝著復(fù)雜綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展。在這綜合系統(tǒng)中，不僅包括大量的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP），同時(shí)還有大量的批處理和決策支持及聯(lián)機(jī)分析處理（OˉLAP）等需求。因此，需要各種新技術(shù)來解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需求 。
四、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是美國(guó)Oracle公司的產(chǎn)品。該公司1979年推出了世界第一個(gè)商業(yè)化的關(guān)系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。最近推出的Oracle9i是業(yè)界第一個(gè)完整的、簡(jiǎn)單的用于互聯(lián)網(wǎng)的新一代智能化的、調(diào)作各種應(yīng)用的軟件基礎(chǔ)架構(gòu)。Oracle9i實(shí)際上是指Oracle9i數(shù)據(jù)庫(kù)、Oracle9i Application Server和Oracle9i Developer Suite的完整集成。
2.Oracle的主要產(chǎn)品及其功能
Oracle產(chǎn)品主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、開發(fā)工具和連接產(chǎn)品3類。
（1）Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器功能及其特色Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和許多可選的服務(wù)器選件，選件用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的功能，以適應(yīng)特殊的應(yīng)用需求。①標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器主要具有下列特色。多進(jìn)程多線索的體系結(jié)構(gòu)。高性能核心技術(shù)。高可用性。SQL的實(shí)現(xiàn)。②并行服務(wù)器選件（paralle server option）和并行查詢選件（paralle query option）③分布式選件（distributed option）④過程化選件（procedural option）
（2）Oracle的工具產(chǎn)品及其功能。為方便用戶開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，Oracle提供了眾多工具供用戶選擇使用。主要有:①Developer/2000②Designer/2000③Discoverer/2000④Oracle Office⑤SQL DBA⑥Oracle預(yù)編譯器⑦Oracle調(diào)用接口
（3）Oracle的連接產(chǎn)品及其功能。①SQL . Net它是一個(gè)負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)通信的產(chǎn)品，它使得客戶計(jì)算機(jī)上的Oracle應(yīng)用開發(fā)工具能夠訪問遠(yuǎn)程的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。它允許客戶機(jī)和服務(wù)器是異構(gòu)計(jì)算機(jī)與操作系統(tǒng)，并支持TCP/IP等多種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。②Oracle多協(xié)議轉(zhuǎn)換器Oracle7支持所有主要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;允許異種網(wǎng)絡(luò)的多協(xié)議交換;提供協(xié)議透明性;擁有啟動(dòng)的可選網(wǎng)絡(luò)路由選擇等。③Oracle開放式網(wǎng)關(guān)（open gateway）Oracle開放式網(wǎng)關(guān)技術(shù)能把多種數(shù)據(jù)源集成為一個(gè)整體，使得應(yīng)用程序不做任何修改就可以運(yùn)行在非Oracle數(shù)據(jù)源上（即訪問非Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)）。開放式網(wǎng)關(guān)包括透明網(wǎng)關(guān)和過程化網(wǎng)關(guān)。利用透明網(wǎng)關(guān)，Oracle應(yīng)用程序可以直接訪問IBM DB2和SQL/DS，DEC RMS和RDB、tandam nonstop SQL、HP Turboimage等數(shù)據(jù)源。如果需要訪問其他數(shù)據(jù)源，則必須通過過程化網(wǎng)關(guān)，即用戶用PL/SQL編程構(gòu)造網(wǎng)關(guān)。
一、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)概述
1.DBMS的系統(tǒng)目標(biāo)
數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。從用戶來看，一個(gè)DBMS應(yīng)盡可能具有如下的系統(tǒng)目標(biāo)。
（1）用戶界面友好。
（2）結(jié)構(gòu)清晰。
（3）開放性。
2.DBMS的基本功能
（1）數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能。
（2）數(shù)據(jù)存取功能。
（3）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理。
（4）數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)和管理功能。
（5）數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能。
（6）其他功能。
二、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行過程
1.DBMS程序模塊的組成
（1）數(shù)據(jù)定義方面的程序模塊。
（2）數(shù)據(jù)操縱方面的程序模塊。
（3）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理方面的程序模塊。
（4）數(shù)據(jù)庫(kù)組織、存儲(chǔ)和管理方面的程序模塊。
（5）數(shù)據(jù)庫(kù)建立、維護(hù)和其他方面的程序模塊。
2.DBMS的層次結(jié)構(gòu)
最上層是應(yīng)用層，位于DBMS核心之外。它處理的對(duì)象是各種各樣的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，如用開發(fā)工具開發(fā)的或用宿主語言編寫的應(yīng)用程序，終端用戶通過應(yīng)用接口發(fā)出事務(wù)請(qǐng)求或各種查詢請(qǐng)求。該層是DBMS與終端用戶和應(yīng)用程序的界面層。
第二層是語言翻譯處理層。它處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)語言，如SQL。向上提供的數(shù)據(jù)接口是關(guān)系、視圖，即元組的集合。其功能是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)語言的各類語句進(jìn)行語法分析、視圖轉(zhuǎn)換、授權(quán)檢查、完整性檢查、查詢優(yōu)化等。通過對(duì)下層基本模塊的調(diào)用，生成可執(zhí)行代碼。這些代碼的運(yùn)行即可完成數(shù)據(jù)庫(kù)語句的功能要求。
第三層是數(shù)據(jù)庫(kù)取層。該層處理的對(duì)象是單個(gè)元組，它把上層的集合操作轉(zhuǎn)化為單記錄操作。執(zhí)行掃描（如表掃描）、排序、元組的查找、插入、修改、刪除、封鎖等基本操作。完成數(shù)據(jù)記錄的存取、存取路徑維護(hù)、并發(fā)控制、事務(wù)管理等工作第四層是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。該層處理的對(duì)象是數(shù)據(jù)頁和系統(tǒng)緩沖區(qū)。執(zhí)行文件的邏輯打開、關(guān)閉、讀頁、寫頁、緩沖區(qū)讀和寫、頁面淘汰等操作，完成緩沖區(qū)管理、內(nèi)外存交換、外存的數(shù)據(jù)管理等功能。
三、新的應(yīng)用要求對(duì)DBMS的挑戰(zhàn)
（1）RDBMS的發(fā)展過程
RDBMS產(chǎn)品經(jīng)歷了從集中到分布，從單機(jī)環(huán)境到網(wǎng)絡(luò)，從支持信息管理到聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP），再到聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）的發(fā)展過程;對(duì)關(guān)系模型的支持也逐步完善，系統(tǒng)的功能不斷增強(qiáng)。
（2）新的應(yīng)用需求對(duì)DBMS的挑戰(zhàn)
隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫(kù)的需求也不斷增加。計(jì)算機(jī)應(yīng)用由以前的單項(xiàng)業(yè)務(wù)處理朝著復(fù)雜綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展。在這綜合系統(tǒng)中，不僅包括大量的聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP），同時(shí)還有大量的批處理和決策支持及聯(lián)機(jī)分析處理（OˉLAP）等需求。因此，需要各種新技術(shù)來解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需求 。
四、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)1.Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是美國(guó)Oracle公司的產(chǎn)品。該公司1979年推出了世界第一個(gè)商業(yè)化的關(guān)系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。最近推出的Oracle9i是業(yè)界第一個(gè)完整的、簡(jiǎn)單的用于互聯(lián)網(wǎng)的新一代智能化的、調(diào)作各種應(yīng)用的軟件基礎(chǔ)架構(gòu)。Oracle9i實(shí)際上是指Oracle9i數(shù)據(jù)庫(kù)、Oracle9i Application Server和Oracle9i Developer Suite的完整集成。
2.Oracle的主要產(chǎn)品及其功能
Oracle產(chǎn)品主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、開發(fā)工具和連接產(chǎn)品3類。
（1）Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器功能及其特色Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包括標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和許多可選的服務(wù)器選件，選件用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的功能，以適應(yīng)特殊的應(yīng)用需求。①標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器主要具有下列特色。多進(jìn)程多線索的體系結(jié)構(gòu)。高性能核心技術(shù)。高可用性。SQL的實(shí)現(xiàn)。②并行服務(wù)器選件（paralle server option）和并行查詢選件（paralle query option）③分布式選件（distributed option）④過程化選件（procedural option）
（2）Oracle的工具產(chǎn)品及其功能。為方便用戶開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，Oracle提供了眾多工具供用戶選擇使用。主要有:①Developer/2000②Designer/2000③Discoverer/2000④Oracle Office⑤SQL DBA⑥Oracle預(yù)編譯器⑦Oracle調(diào)用接口
（3）Oracle的連接產(chǎn)品及其功能。①SQL . Net它是一個(gè)負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)通信的產(chǎn)品，它使得客戶計(jì)算機(jī)上的Oracle應(yīng)用開發(fā)工具能夠訪問遠(yuǎn)程的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。它允許客戶機(jī)和服務(wù)器是異構(gòu)計(jì)算機(jī)與操作系統(tǒng)，并支持TCP/IP等多種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。②Oracle多協(xié)議轉(zhuǎn)換器Oracle7支持所有主要的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;允許異種網(wǎng)絡(luò)的多協(xié)議交換;提供協(xié)議透明性;擁有啟動(dòng)的可選網(wǎng)絡(luò)路由選擇等。③Oracle開放式網(wǎng)關(guān)（open gateway）Oracle開放式網(wǎng)關(guān)技術(shù)能把多種數(shù)據(jù)源集成為一個(gè)整體，使得應(yīng)用程序不做任何修改就可以運(yùn)行在非Oracle數(shù)據(jù)源上（即訪問非Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)）。開放式網(wǎng)關(guān)包括透明網(wǎng)關(guān)和過程化網(wǎng)關(guān)。利用透明網(wǎng)關(guān)，Oracle應(yīng)用程序可以直接訪問IBM DB2和SQL/DS，DEC RMS和RDB、tandam nonstop SQL、HP Turboimage等數(shù)據(jù)源。如果需要訪問其他數(shù)據(jù)源，則必須通過過程化網(wǎng)關(guān)，即用戶用PL/SQL編程構(gòu)造網(wǎng)關(guān)。