Database 版 (精华区)

作  家: baby (心月) on board 'database'
题  目: 数据库基本研究内容
来  源: 哈尔滨紫丁香站
日  期: Wed Jul 23 10:09:43 1997

数据库基本研究内容　　
　　数据库系统作为一门学科，其主要的研究内容为：数据库理论、数据模型、
数据库语言、查询处理及其优化技术、数据的安全性（存取控制、可恢复性）、
事务管理（并发控制）

数据库理论
  　主要内容为关系数据库理论（依赖理论、泛关系理论、超图理论等）、事务
理论、逻辑与数据库、面向对象数据库理论。关系数据库理论开始于E.F.Codd
 1970年的论文。数据依赖是定义在关系上的约束条件，或者说数据依赖用于定义
合法的数据库，以维护数据的完整性和一致性。泛关系理论将数据库中的所有关系
都看作为包含所有属性的大关系的投影，这隐含了这样的假设脱离具体的关系讨论
属性是有意义的。泛关系思想为关系模式规范化提供了基础，而规范化是关系数据
库设计的依据。但是，泛关系数据库系统的含义是：用户对数据库的操作都是在泛
关系上进行的。到目前为止还没有出现商品化的泛关系数据库系统。超图理论将数
据库模式描述为超图，其主要目的为研究有效的查询处理算法，如：把无环超图用
于分布式数据库的查询优化。事务理论的研究内容是如何维护数据的一致性。当某
些操作被意外中断后会造成数据的不一致，如同一数据在某关系中作了修改而在另
一关系中确没改。为了避免这种情况，引入了事务。一个事务是一组数据库操作命
令，它们或者没有执行或者全部执行完毕。在有多个用户同时访问数据库的情况下，
就要考虑并发控制，如二段加锁、事务的串行化。逻辑与数据库理论主要研究如何
将逻辑程序设计技术与数据库技术有机结合，如演绎数据库系统的研究。面向对象
数据库理论主要处理大规模的复杂对象。

数据模型
　　任何一个数据库管理系统都至少提高供一种数据模型，因此数据模型是数据库
研究的基础。根据某种数据模型，人们可以用数据世界来合理表示现实世界的某一
部分，并且将数据世界映照成一个意识世界（用户界面）。数据模型有两方面含义：
数据以何种形式存储、用户以何种形式看待数据。常见的数据模型有层次模型、网
状模型、关系模型、逻辑模型、实体联系(E-R)模型和面向着对象模型等。

数据库语言
    与通常的程序设计语言不同，在数据库语言中，描述性部分和过程性部分是分
开的。其过程性部分是一个通用的程序设计语言，称为宿主语言；而描述性部分包
括数据定义语言和数据操纵语言。数据定义语言用于说明数据库的逻辑模式；数据
操纵语言，亦称为查询语言，用于说明对数据库的操作。为了提高对数据库操作的
效率，采用了大量的查询优化的技术。从而查询处理及其优化技术的研究就成为数
据库研究的重要内容。这方面的工作主要包括索引技术和连接技术。对传统的数据
库而言这二项技术已趣完善。由于数据库查询语言和宿主语言之间存在阻抗不匹配
问题，所以在新型数据库系统中（如：面向对象数据库系统和知识库系统），倾向
于二者的有机集成，而构成一个数据库程序设计语言或持久性程序设计语言。

数据的安全性（存取控制、可恢复性）
  　是指数据不被非法使用、在意外事件中不被破坏或丢失，这分别是存取控制和
可恢复性的研究内容。存取控制的通常做法是为不同用户设置不同的数据存取特权
并设立视图机制，使得每个用户只能访问到允许他访问的数据。可恢复性是指在意
外事件（软件或硬件方面）破坏了当前数据库状态后，系统有能力恢复数据库，使
损失减少到最低限度。数据恢复采用的方法通常是建立“日志”和经常性地做数据
库的备份。

事务管理（并发控制）
  　在多用户共享的系统中，许多事务可能同时对同一数据进行操作（并发操作），
这样数据库的完整性就可能遭到破坏。主要有丢失更新问题、不一致分析问题和尚
未提交的更新问题等。因此，要对事务进行管理、控制并发操作。其基本作法是对
数据实行加锁及事务调度。


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