第十二章数据库管理系统方案
第12章 分布式系统的应用
缺陷：顺序号丢失（空序）或乱序需要重传或可 能会产生错误。
《分布式系统》(十二) 08-06 24
存储器相关性问题
• 第 3 类的读复制算法是 DSM 系统中普遍采用的。 Li 和Hudak进一步提出了这类算法的3种实现方法。
– 集中管理者算法 – 分布式管理者算法 – 动态分布式管理者算法 （P272）
缺陷：发生颠簸。
《分布式系统》(十二) 08-06
20
存储器相关性问题
3. 读复制算法（转移和复制）
是一个“多读/单写”协议，其写操作：
1) （客户端）如果需要的数据不在本地，确定它的位置， 然后发出请求； 2)（远程主机）收到请求，发出数据对象；（转移） 3) （客户端）收到对象，并对所有拥有数据对象拷贝的站 点发出使无效或更新的组播； 4) （远程主机）收到使无效信号，使本地拷贝无效，或接 受更新信号并且更新本地拷贝；（复制） 5)（客户端）访问数据对象（写）。
设访问控制的文件访问）
• 用本地系统和远程系统的 UID 映射（域映射或域信 任等），以控制访问权； （如 Windows 域信任或 Unix 的
主机信任）
• 分布式系统中，每个用户有一个确定且唯一的 UID ， 这个 UID 在任何处理机上有效而且不需要映射。 （全局统一的用户UID和文件访问控制）
《分布式系统》(十二) 08-06 4
分布式操作系统
• 因此，分布式操作系统较网络操作系统的 关键区别是 Tanenbaum 提出的 8 个不同程度 的透明性概念：
– – – – – – – – 访问透明性 并发透明性 错误透明性 位置透明性 移植透明性 并行透明性 性能透明性 复制透明性
(P263)
《分布式系统》(十二) 08-06
第12章 关系数据库提供的应用程序接口
12.1 ODBC 12.2 OLE DB 12.3 ADO
第12章 关系数据库提供的应用程序接口 本章重点介绍了ODBC(Open Database Connectivity， 开放数据库互连)的特点、体系结构、ODBC DSN的创建 过程，以及UDA（Universal Data Access，一致数据访问） 技术的两层标准接口OLE DB和ADO。 OLE DB是系统级的编程接口，它定义了一组COM接口， 这组接口封装各种数据库系统的访问操作，为数据处理方 和数据提供方建立了标准。OLE DB还提供了一组标准的 服务组件，用于提供查询、缓存、数据更新、事务处理等 操作。 ADO是应用层级的编程接口。它利用OLE DB 提供的 COM接口来访问数据，因此它适合于C/S（客户/服务器） 系统和基于Web的应用，尤其在一些脚本语言中进行数据 库访问操作是ADO主要优势。
下面对ADO的各个对象进行讨论。 （1）Connection对象。利用Connection对象可以实现与 数据源建立连接。 （2）Command对象。Command对象代表一个操作命令， 主要是通过调用其各种方法来执行针对数据源的有关 操作。 （3）Recordset对象。Recordset对象代表一个表的记录 集或命令执行的结果，在记录集中，总有一个当前记 录。记录集是ADO管理数据的基本对象，它是一种表 状结构，每一行对应一个记录（Record），每一列对 应一个域（Field）。Recordset对象也可通过游标对记 录进行访问，在ADO中，游标分为四种： ① 静态游标。提供对数据集的一个静态拷贝，允许各 种移动操作，包括前移、后移等等，但其他用户所做 的操作反映不出来。
图12.5 “ODBC 数据源管理器”对话框
Laudon-第15版-第12章-中文
决策过程
决策的四个阶段
1、情报
发现、识别和理解组织中存在的问题
2、设计
识别和探寻问题的各种可能的解决方案
3、选择
在各种可能的解决方案中做出选择
4、执行
将所选择的方案付之实践，并继续监测方案执行的情况
决策过程的四个阶段
图12.2
问题发现： 问题是什么？
情报
解决方案发现： 可能的解决方案是什么？
商务智能基础架构
来自企业环 境的数据
呼叫中心 网络数据 移动设备 社交媒体数据 商店 供应商 政府和经济数据
数据库 数据仓库 数据集市 分析平台
用户界面
报表 仪表盘 记分卡 桌面计算机 移动设备 网络门户 社交媒体
商业分析工具集
模型 数据挖掘 联机分析处理 （OLAP） 报表和查询工具 大数据分析
输出平台
结构化决策: 重复性和常规性的决策；决策者遵循一个 明确的程序来决策，不必每次采用新程序来处理
半结构化决策: 只有一部分问题能由确定的程序给出明 确的答案
决策的类型有哪些？决策过程是怎 样的？（2/2）
高层管理者
面临许多非结构化决策的问题
中能含有非结构化 决策部分
商务智能用户
图12.4
12.4 支持半结构化决策
决策支持系统
支持半结构化决策
使用数学或分析模型 允许不同类型的分析
情景假设分析 灵敏度分析 反灵敏度分析 多维数据分析/OLAP
例如：数据透视表
26
灵敏度分析
图12.5
总的固定成本 单位可变成本 平均销售价格 边际毛利 盈亏平衡点
2. 位置分析如何帮助星巴克管理者做出更好的决策？ 给出 Atlas 系统支持星巴克管理者做决策的两个例子。
《数据库及其建立过程》教案
《数据库及其建立过程》教案第一章：数据库概述1.1 教学目标1. 了解数据库的定义、发展历程和基本概念。
2. 掌握数据库系统的组成部分及其功能。
3. 理解数据库的设计原则和应用场景。
1.2 教学内容1. 数据库的定义和发展历程。
2. 数据库系统的组成部分：数据库、数据库管理系统、数据库管理员、应用程序。
3. 数据库设计原则：数据独立性、数据一致性、数据完整性、数据安全性。
4. 数据库应用场景：企业信息化、电子商务、社交网络等。
1.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解数据库的基本概念和原理。
2. 案例分析法，分析实际应用场景。
3. 互动提问法，巩固学生对知识点的理解。
1.4 教学评估1. 课堂问答，检查学生对数据库基本概念的理解。
2. 课后作业，巩固学生对数据库系统的组成部分和设计原则的掌握。
第二章：数据模型2.1 教学目标1. 掌握数据模型的概念及其分类。
2. 了解常见的数据模型：层次模型、网状模型、关系模型、对象模型。
3. 掌握从概念模型到数据模型的转换方法。
2.2 教学内容1. 数据模型的定义和分类。
2. 层次模型、网状模型、关系模型、对象模型的特点和应用。
3. 概念模型到数据模型的转换方法：E-R图、属性列表等。
2.3 教学方法1. 采用讲授法，讲解数据模型的基本概念和特点。
2. 案例分析法，分析不同数据模型的应用场景。
3. 互动提问法，引导学生思考数据模型的优缺点。
2.4 教学评估1. 课堂问答，检查学生对数据模型的理解和分类。
2. 课后作业，巩固学生对不同数据模型的特点和应用的掌握。
第三章：关系数据库3.1 教学目标1. 掌握关系数据库的基本概念。
2. 了解关系运算及其分类。
3. 掌握关系数据库的设计和查询语言SQL。
3.2 教学内容1. 关系数据库的定义、特点和分类。
2. 关系运算：选择、投影、连接。
3. 关系数据库的设计和查询语言SQL：创建表、插入数据、更新数据、删除数据、查询数据。
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp1
设计与应用开发篇
第六章 关系数据理论（关系规范化） 第七章 数据库设计（ER模型，ER模型向关系模型转化） 第八章 数据库编程
An Introduction to Database Systems
内容安排(2)
系统篇
第九章 关系查询处理和查询优化 第十章 数据库恢复技术
An Introduction to Database Systems
数据结构化
整体数据的结构化是数据库的主要特征之 一 整体结构化
不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织 不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具 有联系
An Introduction to Database Systems
入学时间
解释：李明是个大学生，1972年5月出生，江苏南京市人， 1990年考入计算机系
请给出另一个解释和语义
An Introduction to Database Systems
二、数据库
数据库的定义
数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有 组织的、可共享的大量数据的集合。
日期 学校
家庭出身
学历名
学号 课程号 成绩 政治面貌 课程号 课程名 学时
籍贯
姓名 与本人关系 日期 奖惩条目
详细情况
数据库系统实现整体数据结构化
An Introduction to Database Systems
数据的共享性高，冗余度低，易扩充
数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据 面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共 享使用。 数据共享的好处
数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须
修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制
CDGA 练习题 - 第12章 元数据管理
1、下列不属于业务元数据的是 (知识点: 第十二章 元数据管理)A.数据使用说明书B.数据的安全/隐私级别C.数据溯源和数据血缘D.周期作业（内容更新）的调度计划和依赖参考答案 : D题目解析 : DMBOK 2-12.1.3-2P323-325，元数据的类型，周期作业（内容更新）的调度计划和依赖属于技术元数据2、关于元数据管理目标说法错误的是 (知识点: 第十二章理)A.记录和管理与数据相关的业务术语的知识体系，以确保人们理解和使用数据内容的一致性B.收集和整合来自不同来源的元数据，以确保人们了解来自组织不同部门的数据之间的相似与差异C.确保元数据质量、一致性、及时性和安全D.推广或强制使用业务元数据标准，以实现数据交换参考答案 : D题目解析 : DMBOK 2-12.1.2-2P322，目标和原则3、关于定义元数据架构的基本步骤正确的是 (知识点: 第十二章 元数据管理)A.创建元模型B.应用元数据标准C.管理元数据存储D.以上都正确参考答案 : D题目解析 : DMBOK 2-12.2.3P334-335，定义元数据架构4、我们不希望在元数据存储库中发现找到？ (知识点: 第十二章 元数据管理)A.数据的血缘关系B.数据模型的字段定义C.存储库的操作系统软件D.主数据系统数据的更新间隔参考答案 : C题目解析 : DMBOK 2-12.2.5P338，查询、报告和分析元数据5、关于元数据说法错误的是 (知识点: 第十二章 元数据管理)A.元数据是数据的数据B.元数据也是一种数据，应该用数据管理的方式进行管理C.元数据可以说是一种电子式目录，为了便于编制目录，需要描述并记录数据的内容或特征，进而达成协助数据检索的目的。
D.电话交谈内容是元数据参考答案 : D题目解析 : DMBOK 2-12.1.3-1P323，元数据与数据6、以下属于技术元数据的是 (知识点: 第十二章 元数据管理)A.错误日志B.已知的数据问题C.文件格式模式定义D.清洗标准参考答案 : C题目解析 : DMBOK 2-12.1.3-2P324-P325，元数据的类型，技术元数据示例包括文件格式模式定义7、关于分布式元数据架构说法不正确的是 (知识点: 第十二章 元数据管理)A.元数据总是尽可能保持最新且有效，因为他是从其数据源中直接检索的B.能快速的进行元数据检索C.自动化元数据查询处理的开发可能更简单，只需很少的人工干预D.最大限度的减少了实施和维护所需的工作量参考答案 : B题目解析 : DMBOK 2-12.1.3-6P330-331，元数据架构的类型，能快速的进行元数据检索是集中式元数据的特点8、关于元数据管理原则说法正确的是 (知识点: 第十二章 元数据管理)A.认识到元数据通常是通过现有流程（数据建模，SDLC，业务流程定义）生成的，所以流程所有者应对元数据的质量负责。
公司数据库安全管理规定(3篇)
第1篇第一章总则第一条为加强公司数据库安全管理工作，保障公司数据资源的安全、完整和可用，防止数据泄露、篡改和损坏，依据《中华人民共和国网络安全法》、《中华人民共和国数据安全法》等相关法律法规，结合公司实际情况，制定本规定。
第二条本规定适用于公司所有涉及数据存储、处理和传输的数据库系统，包括但不限于企业资源计划（ERP）、客户关系管理（CRM）、财务系统、人力资源系统等。
第三条公司数据库安全管理应遵循以下原则：（一）安全第一，预防为主；（二）分级保护，责任到人；（三）技术和管理相结合，确保数据安全；（四）持续改进，不断提高安全管理水平。
第二章组织与管理第四条公司成立数据库安全管理委员会，负责统筹规划、组织协调、监督指导数据库安全管理工作。
第五条数据库安全管理委员会下设数据库安全管理办公室，负责具体实施数据库安全管理工作。
第六条各部门、各业务单元应明确数据库安全管理责任人，负责本部门、本业务单元数据库安全管理工作。
第七条公司应建立健全数据库安全管理制度，明确数据库安全管理的职责、权限和流程。
第八条公司应定期开展数据库安全培训，提高员工数据库安全意识和技能。
第三章数据库安全策略第九条数据库访问控制（一）实行最小权限原则，根据用户职责分配相应的数据库访问权限。
（二）对数据库用户进行分类管理，分为系统管理员、业务操作员、审计员等。
（三）对数据库用户实施密码策略，确保密码复杂度、有效期和修改频率符合要求。
（四）定期对数据库用户进行安全审计，及时发现并处理违规操作。
第十条数据库安全审计（一）实施实时监控，对数据库访问行为进行记录和审计。
（二）定期对数据库访问日志进行分析，发现异常行为及时处理。
（三）建立数据库安全事件报告制度，对重大安全事件进行通报和处理。
第十一条数据库加密与传输安全（一）对敏感数据进行加密存储，确保数据在存储、传输和访问过程中的安全。
（二）采用SSL/TLS等加密协议，保障数据库访问传输安全。
12章-数据库管理系统-数据库系统概论(第五版)
进程间总的通信开销上升
操作系统的负担增大，空间、时间效率不高
DBMS必须设立并维护若干后台进程，增加了进程切换
要访问的数据不在内存时会造成性能问题
临界区问题(Critical Section)
❖ 适用情况
用户数不庞大(非OLTP应用)：Oracle 7之前版本, Ingres,
Informix早期版本
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案
❖ 优点
没有进程切换开销 实现比较简单
❖ 缺点
内存的需求量比较大：多DBMS副本 代码冗余使系统性能下降
❖ 适用情况
用户数少的小型DBMS
An Introduction to Database System
12.2 DBMS进程结构和多线索机制
An Introduction to Database System
12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程
❖ 解决N方案中DBMS代码段在内存中不能被共享
应用程序与DBMS副本分开 2N方案
❖ 一用户一进程（Shadow进程）
N个用户进程---N个DBMS进程（共2N个进程）
An Introduction to Database System
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案 12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程 12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程 12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程 12.2.5 多线索(Multi_Threaded) DBMS的概念
12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程
❖ 优点
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将进程中的程序代码与进程所占资源相分离，从而在一个 An Introduction to Database System 地址空间运行多个指令流
一、 线程的概念（续）
An Introduction to Database System
二、 多线索（Multi_Threaded）DBMS DBMS是一个Task 用户申请数据库服务时，Task分配至少一个
An Introduction to Database System
一、 线程的概念
进程细化为 “任务”(Task)、 “线 程”(Thread)
进程
一分为二 Task是申请资源的最小单位 Thread是调度和运行的最小单位
一个Task中可有多个Thread Thread共享Task的所有资源，共同完成一个任务
数据库事务管理和运行管理
多用户环境下事务的管理和自动恢复 并发控制和死锁检测（或死锁防止） 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
An Introduction to Database System
12.1 DBMS的基本功能（续）
数据库的建立和维护
An Introduction to Database System
12.1 DBMS的基本功能（续）
数据组织、存储和管理
数据的种类 数据字典 用户数据 存取路径
任务 以某种文件结构和存取方式物理地组织这些数据 实现数据之间的联系
目标 提高存储空间利用率 提高随机查找、顺序查找、增、删、改等操作的时间效率
12.3 DBMS系统结构
12.3.1 DBMS的层次结构 12.3.2 RDBMS的运行过程示例
An Introduction to Database System
12.3.1 DBMS的层次结构
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
处理数据库语言，如SQL 向上提供的数据接口是元组的集合
An Introduction to Database System
12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程
一个DBMS进程对应所有用户进程
整个DBMS仅使用一个进程，类似于一个服务器(Server) 多个数据库用户向Server发message申请数据库服务 Server用自己的机制来调度这些申请，以支持一个多任
简化了用户进程与DBMS的接口 实现起来比较简单
缺点
进程间总的通信开销上升
操作系统的负担增大，空间、时间效率不高
DBMS必须设立并维护若干后台进程，增加了进程切换
要访问的数据不在内存时会造成性能问题
临界区问题(Critical Section)
适用情况
用户数不庞大(非OLTP应用)：Oracle 7之前版本, Ingres,
处理单个元组 把集合操作化为单记录操作并执行
处理数据页和系统缓冲区
An Introduction to Database System
12.3 DBMS系统结构
12.3.1 DBMS的层次结构 12.3.2 RDBMS的运行过程示例
An Introduction to Database System
An Introduction to Database System
12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程
解决N方案中DBMS代码段在内存中不能被共享
应用程序与DBMS副ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分开 2N方案
一用户一进程（Shadow进程）
N个用户进程---N个DBMS进程（共2N个进程）
An Introduction to Database System
12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程
An Introduction to Database System
12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程
优点
DBMS对各数据库用户的多任务调度由OS完成
DCL语句处理过程 与DDL的处理类似
An Introduction to Database System
12.4.1 语言处理层的任务和工作（续）
DML语句的处理
束缚过程 束缚时间
相当于一个小编译器
DML语句
束缚 (Binding)
Thread为之服务 多个Thread并行工作，共享资源
An Introduction to Database System
三、 线索与进程的比较
线索比进程占用较少的资源 线索调度比较灵活，可控制性强 线索切换开销较小 线索间通信简便
An Introduction to Database System
务的数据库系统
没有SGA，DBMS进程的数据区=SGA 没有后台进程 用多线索(Multi_Threaded)技术来实现N+1方案
An Introduction to Database System
12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程
An Introduction to Database System
An Introduction to Database System
12.2 DBMS进程结构和多线索机制
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案 12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程 12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程 12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程 12.2.5 多线索(Multi_Threaded) DBMS的概念
Informix早期版本
An Introduction to Database System
12.2 DBMS进程结构和多线索机制
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案 12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程 12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程 12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程 12.2.5 多线索(Multi_Threaded) DBMS的概念
An Introduction to Database System
12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程
M个DBMS进程-- N个用户进程（一般 M < N） DBMS进程不负责多任务调度，每个用户进程也
不固定地对应于某个DBMS进程 用户的数据库请求被动态分配给某个DBMS进程
来处理 DBMS进程的分派由分派程序完成
An Introduction to Database System
12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程
An Introduction to Database System
12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程
接收DB语句
转换
交互式方式下的SQL语句 嵌入3GL中的SQL语句 PL/SQL中的SQL语句
对DBMS内层 可执行的基本 存取模块的调 用序列
An Introduction to Database System
12.4.1 语言处理层的任务和工作（续）
DDL语句处理过程 把它翻译成内部表示 存储在系统的数据字典中
12.3.2 RDBMS的运行过程示例
An Introduction to Database System
12.4 语言处理
12.4.1 语言处理层的任务和工作 12.4.2 解释方法 12.4.3 预编译方法
An Introduction to Database System
12.4.1 语言处理层的任务和工作
An Introduction to Database System
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案
N个DB用户--N个进程
连入式方案
S G A ( S h a r e d Global Area)
共享全局区
字典定义信息 数据和索引缓冲块 日志缓冲块 封锁控制块
12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程
优点
采用多线索(Multi_Threaded)技术
提高系统性能，降低系统资源的开销，简化DBMS许多 部分的设计
缺点
DBMS的设计整体上较复杂 消息系统过于昂贵
实际系统
Sybase
An Introduction to Database System
An Introduction to Database System
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案
优点
没有进程切换开销 实现比较简单
缺点
内存的需求量比较大：多DBMS副本 代码冗余使系统性能下降
适用情况
用户数少的小型DBMS
An Introduction to Database System
12.2 DBMS进程结构和多线索机制
12.2.1 N方案：DBMS与应用程序相融合的方案 12.2.2 2N方案：一个DBMS进程对应一个用户进程 12.2.3 N+1方案：一个DBMS进程对应所有用户进程 12.2.4 N+M方案：M个DBMS进程对应N个用户进程 12.2.5 多线索(Multi_Threaded) DBMS的概念
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第十二章 数据库管理系统