sqlserver第十篇数据库技术的发展课件

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1、第十章第十章数据库技术的发展数据库技术的发展.110.1新一代数据库技术的研究和发展新一代数据库技术的研究和发展i数据库的新应用领域i传统数据库系统的局限性i新一代数据库技术的特点i第三代数据库系统.2数据库的新应用领域数据库的新应用领域i计算机辅助设计/管理(CAD/CAM)i计算机集成制造(CIM)i办公信息系统(OIS)i地理信息系统(GIS)i知识库系统i实时系统等.3传统数据库系统的局限性传统数据库系统的局限性i面向机器的语法数据模型i数据类型简单、固定i阻抗失配i被动响应i存储、管理的对象有限i事务处理能力较差.4新一代数据库技术的特点新一代数据库技术的特点i面向对象的方法和技术对

2、数据库发展的影响最为深远i数据库技术与多学科技术的有机结合i面向应用领域的数据库技术的研究.5第一代（层次、网状数据库）：i虽有区分，但属一类格式化模型，层次模型是网状模型的特例，其体系结构、语言、数据存储管理特征相同：i层次模型：1969年IBM的IMS（Info.Management System）：i网状数据库：70年代初，美国数据库语言协商会提出DBTG报告网状数据模型 技术的演变.6第二代（关系数据库系统RDBMS）：1970年IBM的San Jose：共享数据库关系模型 1970年代：IBM San Jose的System R 1970年代：Berkeley大学的INGRES 主要

3、成果：关系模型理论形成；研究了关系数据语言；研制了大量原型和商品化系统。1.1 数据库技术的演变.7第三代数据库系统第三代数据库系统第三代数据库系统应具有三个基本特征：i支持数据管理、对象管理和知识管理i必须保持或继承第二代数据库系统的技术i必须对其他系统开放.810.2数据库新技术数据库新技术分布处理并行处理人工智能多媒体模糊技术层次网状模型关系模型复杂数据模型语义数据模型商业管理GIS计划统计应用领域数据模型其他计算机技术分布数据库并行数据库OO数据模型CAX(第一个方面)(第二个方面)(第三个方面).9数据模型的发展数据模型的发展i复杂数据模型i面向对象的数据模型.10数据库技术与其他相

4、关技术的结合数据库技术与其他相关技术的结合数据库技术分布处理技术并行处理技术人工智能技术多媒体技术模糊技术分布式数据库系统并行数据库系统知识库系统、主动数据库系统多媒体数据库系统模糊数据库系统数据库技术与其他计算机技术的相互渗透.11其他数据库系统介绍其他数据库系统介绍i并行数据库系统i知识库系统i主动数据库系统i多媒体数据库系统 .1210.3数据仓库数据仓库(Data Warehouse)i数据仓库：数据仓库：是把需要分析的数据从事务处理环境中提取出来，按照新的分析处理环境的需要进行重新组织的一种数据存储和组织技术。i本小节从以下几项内容介绍数据仓库本小节从以下几项内容介绍数据仓库(Dat

5、a Warehouse)：从数据库到数据仓库数据仓库的定义和特点数据仓库系统的重要组成部分 分析工具数据仓库体系结构基于数据库技术的DSS（决策支持系统）解决方案.13从数据库到数据仓库从数据库到数据仓库i传统的数据库系统传统的数据库系统主要用于联机事务处理（），而无法达到分析处理型DSS的要求。主要有以下问题：事务处理和分析处理的性能特性不同数据集成和动态集成问题历史数据问题数据的综合问题i数据仓库数据仓库技术正是为了构建分析处理环境而出现的一种数据存储和组织技术。.14数据仓库的定义和特点数据仓库的定义和特点i数据仓库的定义：数据仓库的定义：数据仓库是一个面向主题的、集成的、不可更新的、随

6、时间不断变化的数据集合，用以支持企业或组织的决策分析处理。i数据仓库的四个基本特征：数据仓库的四个基本特征：主题与面向主题数据仓库是集成的数据仓库是不可更新的数据仓库是随时间变化的.15数据仓库系统的分析工具数据仓库系统的分析工具i联机分析处理（OLAP）:定义1：是针对特定问题的联机数据访问与分析。通过对信息（维数据）的多种或能的观察进行快 稳定一致和交互性的存取，允许管理决策人员对数据深入观察 定义2：是使分析人员 管理人员或执行人员能够从多种角度对从原始数据中出来的，能正为用户所理解的，并真实反映企业维特性的信息进行快速，一致、交互存取，从而获得对数据的更深入了解的一类软件技术.16数据

7、仓库系统的分析工具（续）数据仓库系统的分析工具（续）i数据挖掘技术和工具数据挖掘技术和工具i 数据挖掘（Data Mining，简称DM）是从超大型数据库（VLDB）或数据仓库中发现并提取隐藏在内部的信息一种新技术。目的是帮助决策者寻找数据间潜在的关联，发现经营者被忽略的要素，而这些要素对预测趋势、决策行为也许是十分有用的信息。.17数据仓库体系结构数据仓库体系结构备注：表示关系型数据表示多维数据数数据据仓仓库库管管理理系系统统数据仓库数据仓库高度综合级轻度综合级当前细节级早期细节级多维分析工具多维挖掘工具可视化工具最终用户数数据据仓仓库库工工具具层层.18基于数据库技术的基于数据库技术的DS

8、S解决方案解决方案iDW+OLAP+DM DSS即：数据仓库+联机分析处理+数据挖掘 决策支持系统数据仓库对底层数据库中的事务级数据进行集成、转换、综合，重新组织成面向全局的数据视图，为DSS提供数据存储和组织的基础数据挖掘以数据仓库和多维数据库中的大量数据为基础，自动地发现数据中的潜在模式，并以这些模式为基础自动地作出预测.1910.4面向对象数据库系统面向对象数据库系统i面向对象数据库系统：面向对象数据库系统：面向对象数据库系统（Object Oriented DataBase System,简称OODBS）是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。.20类类(Class)和类层次和

9、类层次i类：类：在OO数据库中相似对象的集合称为类。每一个对象称为它所在类的一个实例（Instance）。i类层次：类层次：在一个面向对象数据库模式中，可以定义一个类（如C1类）的子类（如C2），类C1称为类C2的超类（或父类）。子类还可以再定义子类。这样，面向对象数据库模式的一组类形成一个有限的层次结构，称为类层次。人教职员工教员行政人员工人学生研究生本科生某学校数据库的类层次结构图.21封装封装(Encapsulation)和消息和消息(Message)i封装：封装：每一个对象是其状态与行为的封装封装。其中状态是该对象一系列属性值的集合，而行为是在对象状态上操作（或称方法）的集合。i消息：

10、消息：对象与外部的通信方式。.22继承继承i单继承：单继承：若一个子类只能继承一个超类的特性（包括属性、方法和消息），这种继承称为单继承。i多重继承：多重继承：若一个子类能继承多个超类的特性，这种继承称为多重继承。i继承性的两优点：建模的有力工具提供了信息重用机制具有多继承的类层次结构图人教职员工教员行政人员工人学生研究生本科生在职研究生.23面向对象程序设计方法面向对象程序设计方法i对象：对象：例如“学生”状态（数据结构）：例如“学号，姓名，性别”等行为：例如“显示学生信息”、“增加一个学生”等操作i面向对象（面向对象（OO）程序设计方法：）程序设计方法：把数据结构和数据结构上的操作算法封装

11、封装在一个对象对象中建立对象和对象之间的联系(或通信)上，一个面向对象的程序就是相互联系(或通信)的对象集合由于现实世界可以抽象为对象和对象联系的集合，所以OO程序设计方法是一种更接近现实世界的、更自然的程序设计方法.24面向对象数据模型面向对象数据模型OO模型的核心概念包括：i对象(Object)与对象标识OID(Object Identifier)i封装(Encapsulation)和消息(Message)i类(Class)和类层次(结构)i继承.25.26对象与对象标识对象与对象标识i对象（对象（Object)：是由一组数据结构和在这组数据结构上的操作的程序代码封装起来的基本单位。i对象

12、的组成：对象的组成：属性集合、方法集合、消息集合i对象标识（对象标识（OID）：）：面向对象数据库中的每个对象都有一个唯一的不变的标识称为对象标识对象标识（OID）。.27面向对象数据库语言面向对象数据库语言iOODB语言：语言：用于描述面向对象数据库模式，说明并操纵类定义与对象实例。iOODB语言一般应具备下列功能：语言一般应具备下列功能：类的定义与操纵操作/方法的定义对象的操纵。.2810.5分布式数据库系统分布式数据库系统i什么是分布式数据库系统i分布式数据库系统的特点i分布式数据库管理系统i分布式数据库的发展前景和应用趋势.29什么是分布式数据库什么是分布式数据库一个粗略的定义：i分布

13、式数据库由一组数据组成，这些数据物理上分布在计算机网络的不同结点（亦称场地或站点）上，逻辑上是属于同一个系统。.30分布式数据库系统的特点分布式数据库系统的特点i数据独立性i集中与自治相结合的控制结构i适当增加数据冗余度i全局的一致性、可串行性和可恢复性.31分布式数据库的目标分布式数据库的目标i适应部门分布的组织结构，降低费用i提高系统的可靠性和可用性i充分利用数据库资源，提高现有集中式数据库的利用率i逐步扩展处理能力和系统规模.32分布式数据库管理系统分布式数据库管理系统局部数据库LDBMSGDBMSCM全局数据字典网 络CMGDBMSLDBMS局部数据库全局数据字典CMGDBMSLDBM

14、S局部数据库全局数据字典分布式数据库管理系统的结构.33分布式数据库的发展前景和应用趋势分布式数据库的发展前景和应用趋势i由于应用的驱动，数据库技术和网络技术的进展，分布式数据库技术得到了长足的发展。i在当前网络、分布、开放的大环境下，分布式数据库系统的应用更加广泛。.3410.6先进数据库技术的热点课题：i目前先进数据库技术的热点课题：i传统数据库技术的进步：如查询检索i数据复制、迁移、i异构数据源集成i数据仓库、数据挖掘技术iInternet/Web数据库应用技术i各类特种数据库技术.35未来的信息技术主要特征未来的信息技术主要特征i不再是信息孤岛，而是协作环境；i不只关注单个连网设备和单

15、个网络，重点是协同工作i互连：随时接入、负载平衡、调度及网络管理等；i互通：信息交换使每个应用和软件开发人员从怎样用和如何用中解脱出来。网络通信软件控制设备、程序、数据之间通信i互融：自然的、个性化、拟人多模式的人机接口技术；i中文化：提高中国人信息化应用的效率；i嵌入式应用的支撑平台及技术；i新型网络服务器、移动设备（包括可穿戴计算机）。.3610.710.7结束语结束语i通过本书学习,希望学员建立数据库系统的整体概念，学习建设、运行维护、管理信息系统中的数据库的各种基本技术，掌握运用专业知识解决实际工作问题的能力,具备从事数据库系统维护管理的基本能力，为在今后工作中深入应用及后续专业技能培训课程的学习打好基础!谢谢！.37本章总结本章总结i 新应用领域的需求和传统数据库的局限性i 新一代数据库技术的特点i 数据库技术与其他相关技术相结合产生的数据库新技术i 面向应用领域的数据库新技术i 面向对象数据库系统的概念和对象-关系数据库i 分布式数据库系统介绍i 先进数据库技术的热点课题.38