PDF电子课件《数据库管理系统及其实现》

### 数据库管理系统及其实现知识点解析 #### 一、引言 数据库管理系统(Database Management System, DBMS)是一种用于创建、维护、操作和管理数据库的软件系统。随着信息技术的发展，数据库管理系统已经成为现代信息社会中不可或缺的一部分。本文档主要介绍了数据库管理系统的基本概念、原理以及实现方法，特别关注了关系型数据库管理系统及其在分布式环境下的应用。 #### 二、数据库管理系统的核心组成部分 数据库管理系统的核心通常包括以下几个方面： - **语法分析**：对用户输入的SQL语句进行语法正确性的检查，并将其转换为内部格式以便后续处理。 - **查询处理**：处理用户提交的查询请求，包括查询优化和执行计划的生成。 - **目录管理**：管理数据库中的元数据信息，如表结构、索引等。 - **并发控制**：确保多个用户同时访问数据库时的一致性和数据完整性。 - **恢复机制**：当系统出现故障时，能够恢复到一个一致的状态。 - **物理存储管理**：管理和优化数据的物理存储方式，提高查询性能。 #### 三、主要内容及参考书目 本课程的主要内容涵盖了数据库管理系统的核心组成部分，以及这些组成部分的具体实现方法。以下是一些参考书目： 1. **Stefano Ceri, "Distributed Databases"**：这本书深入探讨了分布式数据库系统的各个方面，非常适合想要深入了解分布式数据库技术的读者。 2. **王能斌，《数据库系统原理》**：本书系统地介绍了数据库系统的基本原理和技术。 3. **C.J. Date, "An Introduction to Database Systems", Vol II**：这是一部经典的数据库教材，涵盖了数据库系统的基础理论和技术。 4. **Jeffrey D. Ullman, "Principles of Database Systems"**：本书提供了数据库系统的基本原理和高级主题的全面介绍。 5. **J.N. Gray, "Notes on Database Operating Systems"**：这是一份关于数据库操作系统的笔记，适合深入研究数据库底层实现的读者。 6. **S. Bing Yao et al., "Query Optimization in DDBS"**：该文献专注于分布式数据库系统中的查询优化技术。 #### 四、概述 1. **课程沿革**：从最初的关系模型理论到分布式数据库系统，再到更全面的数据库管理系统实现技术，课程内容不断更新和发展。 2. **数据库技术的发展历史及分类**： - **从数据模型的发展来看**：经历了从无管理阶段、文件系统到各种数据库模型（如网状、层次、关系模型）的发展过程。 - **从体系结构的发展来看**：从最初的集中式系统发展到了分布式系统、客户端/服务器架构以及三层或多层架构。 - **从应用领域的拓展来看**：除了传统的在线事务处理(OLTP)外，还包括了工程数据库、多媒体数据库等多种新型数据库应用。 3. **DBMS核心的构成**：以主流的关系型数据库管理系统为例，介绍了DBMS如何通过不同的组件来提供服务和支持。 #### 五、分布式数据库系统(DDBS) 1. **定义与特点**：分布式数据库系统是由位于网络中的多个物理位置的数据集组成的，由分布式数据库管理系统(DDBMS)进行管理。这类系统具有分布性、相关性和专门的DDBMS管理等特点。 2. **DDBMS的组成结构**：包括数据库管理(DB)、通信控制(DC)、数据字典管理(DD)以及核心组件DDBK等。 3. **全局查询优化**：基于代价估算生成执行计划，优化跨站点的查询处理。 4. **系统体系结构**：分为集中式数据库系统和分布式数据库系统两大类，其中分布式数据库系统又可以进一步分为全分布、客户端/服务器和多层体系结构。 #### 六、分布式数据库系统的优缺点 - **优点**：地方自治、高可用性、灵活性好、系统成本较低、高效率以及并行处理能力。 - **缺点**：数据库集成难度大、系统复杂度高等。 本文档详细介绍了数据库管理系统的基本概念、原理以及实现方法，并着重分析了分布式数据库系统的特性和技术要点。通过学习这些内容，可以帮助我们更好地理解和掌握数据库管理系统的核心技术和应用场景。