1.1 數(shù)據(jù)庫的世界

數(shù)據(jù)庫從誕生至今已經(jīng)歷經(jīng)五十多年，在這段時間數(shù)據(jù)庫發(fā)生了巨大變化。人們對數(shù)據(jù)庫并沒有統(tǒng)一的定義，在此我們僅列舉兩個比較著名的定義來闡述數(shù)據(jù)庫的實質(zhì)及功能。定義一， J.Martin曾經(jīng)給數(shù)據(jù)庫下了一個比較完整的定義，其表述如下：數(shù)據(jù)庫是存儲在一起的相關數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)是結構化的，無有害的或不必要的冗余，并為多種應用服務；數(shù)據(jù)的存儲獨立于使用它的程序；對數(shù)據(jù)庫插入新數(shù)據(jù)，修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公用的和可控制的方式進行。當某個系統(tǒng)中存在結構上完全分開的若干個數(shù)據(jù)庫時，則該系統(tǒng)包含一個“數(shù)據(jù)庫集合”。定義二，所有的信息，不論其是以印刷形式、計算機存儲單元形式，還是其他形式存在，都應視為“數(shù)據(jù)庫”（此定義為伯尼爾公約議定書專家委員會的觀點）。數(shù)據(jù)庫具有如下特點：

? 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享：數(shù)據(jù)的共享包含所有用戶可同時存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，也包括用戶通過接口使用數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)的共享可以有效節(jié)省存儲空間，避免數(shù)據(jù)間的不一致情況。

? 有效減少數(shù)據(jù)冗余：由于數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，從而并非每個用戶各自建立文件，因此可以減少大量重復數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)冗余，維護了數(shù)據(jù)的一致性。

? 數(shù)據(jù)的獨立性比較高：數(shù)據(jù)的獨立性包括數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫的邏輯結構和應用程序，彼此是相互獨立的，并且數(shù)據(jù)物理結構變化并不影響數(shù)據(jù)邏輯結構。

? 數(shù)據(jù)實現(xiàn)了集中控制：在文件管理方式中，數(shù)據(jù)處于一種分散狀態(tài)，不同用戶或同一用戶在處理不同文件時各文件毫無關系。但是數(shù)據(jù)庫可以對數(shù)據(jù)進行集中控制和管理，并通過數(shù)據(jù)模型表示各數(shù)據(jù)的組織和其中的關系。

? 確保了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性：數(shù)據(jù)的安全性和可靠性主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

可以防止數(shù)據(jù)丟失、錯誤更新等。

確保了數(shù)據(jù)的有效性、正確性。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了一套成熟的方法，可以及時發(fā)現(xiàn)故障并且修復，從而保證數(shù)據(jù)免遭破壞。

下面簡要介紹與數(shù)據(jù)庫技術密切相關的幾個概念。

1.1.1 信息

信息是信息論中的一個術語，常常把消息中有意義的內(nèi)容稱為信息。1948年，美國數(shù)學家、信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)在題為“通訊的數(shù)學理論”的論文中指出：“信息是用來消除隨機不定性的東西”。1948年，美國著名數(shù)學家、控制論的創(chuàng)始人維納在《控制論》一書中，指出：“信息就是信息，既非物質(zhì)，也非能量。”信息是客觀世界在人們頭腦中的反映。

信息的特征主要包括以下幾個方面：

? 信息的內(nèi)容是關于客觀事物或思想方面的知識。

? 信息是有用的。

? 信息能夠在空間和時間上被傳遞。

? 信息需要一定的形式表示。

1.1.2 數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是承擔信息的物理符號，是數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。數(shù)據(jù)包括“型”和“值”，“型”代表數(shù)據(jù)的結構，“值”代表數(shù)據(jù)的具體取值。因此，一條數(shù)據(jù)受數(shù)據(jù)類型和取值范圍的約束。例如，在學生信息統(tǒng)計單中，我們普遍感興趣的是學生的姓名、性別、年齡、聯(lián)系方式等，因此我們在數(shù)據(jù)中可以存入如下信息：王明，男，24，13892843459。

這條數(shù)據(jù)向我們闡述了如下信息：學生姓名王明，性別男，年齡24歲，手機號為13892843459。前面的姓名，性別等為“型”，而后面的王明，男等數(shù)據(jù)表述了“值”。

1.1.3 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理是數(shù)據(jù)處理的基礎工作，是指利用計算機和軟件技術對數(shù)據(jù)進行收集、存儲、處理和應用的過程。數(shù)據(jù)管理的工作包括3個內(nèi)容：組織和保存數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)維護、提供數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)管理經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)3個發(fā)展階段。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中所建立的數(shù)據(jù)結構，更充分地描述了數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系，便于數(shù)據(jù)修改、更新與擴充，同時保證了數(shù)據(jù)的獨立性、可靠性、安全性與完整性，減少了數(shù)據(jù)冗余，近而提高了數(shù)據(jù)共享程度及數(shù)據(jù)管理效率。

1.1.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Data Base Management System，DBMS）是提供數(shù)據(jù)庫管理的軟件系統(tǒng)，它由一組計算機程序組成，管理并控制數(shù)據(jù)資源的使用。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，為用戶提供組織和存儲數(shù)據(jù)、獲取和維護數(shù)據(jù)的功能。其具體功能如下。

? 數(shù)據(jù)庫定義功能：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)定義語言（DDL，Data Definition Language），用戶可以方便地定義數(shù)據(jù)庫結構，包括外模式、內(nèi)模式等的定義，并且包括數(shù)據(jù)庫、表等對象的定義。

? 數(shù)據(jù)操縱功能：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在提供數(shù)據(jù)定義語言的同時還提供了數(shù)據(jù)操縱語言（Data Manipulation Language，DML），用戶可以通過數(shù)據(jù)操縱語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的基本操縱，如實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的檢索、插入、刪除和修改等。

? 數(shù)據(jù)庫的運行管理：數(shù)據(jù)庫在建立、運行和維護時由DBMS進行管理、控制，以保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復。

? 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能：主要包括數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)批量載入、數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲、介質(zhì)故障的恢復、數(shù)據(jù)庫的重組織、性能監(jiān)視與分析等。

? 除此之外，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還包括DBMS與網(wǎng)絡中其他軟件系統(tǒng)的通信功能、數(shù)據(jù)庫的重組織功能、性能監(jiān)視和分析功能等。

1.1.5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS，Data Base System）是指由數(shù)據(jù)庫及其管理軟件組成的系統(tǒng)。一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應由計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理員組成。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具體以下性能：①能夠保證數(shù)據(jù)的獨立性。②冗余數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)共享程度高。③系統(tǒng)的用戶接口簡單，用戶容易掌握，使用方便。④能夠確保系統(tǒng)運行可靠，出現(xiàn)故障時能迅速排除；能夠保護數(shù)據(jù)不受非授權者訪問或破壞；能夠防止錯誤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，一旦產(chǎn)生也能及時發(fā)現(xiàn)。⑤有重新組織數(shù)據(jù)的能力，能改變數(shù)據(jù)的存儲結構或數(shù)據(jù)存儲位置，以適應用戶操作特性的變化，改善由于頻繁插入、刪除操作造成的數(shù)據(jù)組織零亂和時空性能變壞的狀況。⑥具有可修改性和可擴充性。⑦能夠充分描述數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系。

1.2 數(shù)據(jù)庫的成長歷程

數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史可以追溯到五十年前，那時數(shù)據(jù)管理比較簡單。通過大量的分類、比較和表格繪制的機器運行數(shù)百萬穿孔卡片來進行數(shù)據(jù)的處理，運行結果在紙上打印出來。隨著數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫越來越不可缺少。至今，數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展大致經(jīng)歷了3個階段：

? 人工管理階段（20世紀40年代中期到50年代中期）。

? 文件系統(tǒng)階段（20世紀50年代末期到60年代中期）。

? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（20世紀60年代末期到現(xiàn)在）。

1.2.1 人工管理階段

人工管理階段大約在20世紀40年代中期至50年代中期，其是使用匯編語言進行操縱，外存只有卡片、紙帶、磁帶及磁盤（1956年IBM生產(chǎn)出第一個磁盤驅(qū)動器—— the Model 305 RAMAC）等，這個時期的數(shù)據(jù)處理方式為數(shù)據(jù)批處理。其特點如下：

? 數(shù)據(jù)不進行保存，數(shù)據(jù)用完就撤走。

? 沒有專門的數(shù)據(jù)管理軟件，因此這個時期程序員的負擔很重。

? 數(shù)據(jù)不共享。

? 只有程序的概念，數(shù)據(jù)具有不獨立性。

? 數(shù)據(jù)面向應用程序，無法相互利用，相互參照，因此程序間會產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)。

人工管理階段的示意圖，如圖1-1所示。

1.2.2 文件系統(tǒng)階段

文件系統(tǒng)階段出現(xiàn)在20世紀50年代末到60年代中期，其主要標志為計算機中有了專門管理數(shù)據(jù)庫的軟件——操縱系統(tǒng)。此階段磁盤、磁鼓等計算機直接存儲的外存設備的出現(xiàn)推動了軟件技術的發(fā)展，而操作系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著數(shù)據(jù)管理步入一個新的階段。

在文件系統(tǒng)階段，數(shù)據(jù)以文件為單位存儲在外存，并且由操縱系統(tǒng)統(tǒng)一管理。文件的物理結構和邏輯結構彼此分離，數(shù)據(jù)和程序相互獨立。此階段的硬件包括磁盤、磁鼓等直接存儲的外存設備；軟件為操縱系統(tǒng)、高級語言，操縱系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)是專門用于數(shù)據(jù)管理的軟件（DOS）；文件關系階段對文件實行批處理、聯(lián)機實時處理。此階段的特點如下：

? 數(shù)據(jù)可長期保存。

? 通過文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)。

? 數(shù)據(jù)共享性差，數(shù)據(jù)的組織是面向程序的，會出現(xiàn)大量冗余。

? 數(shù)據(jù)獨立性比較差。

文件系統(tǒng)階段示意圖，如圖1.2所示。

1.2.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)生在20世紀60年代末到現(xiàn)在，這個事情計算機在數(shù)據(jù)管理領域普遍應用，并且人們對數(shù)據(jù)管理技術提出了更高的要求。由于硬件價格下降，因此大容量的磁盤存儲成為可能。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對數(shù)據(jù)管理采用聯(lián)機實時處理方式。其特點主要表現(xiàn)在以下幾點：

? 面向企業(yè)或部門，以數(shù)據(jù)為中心組織數(shù)據(jù)，形成綜合性的數(shù)據(jù)庫，為其他應用共享。

? 數(shù)據(jù)結構化，同一個數(shù)據(jù)庫中的文件聯(lián)系緊密，在整體上也服從一定的結構形式。

? 數(shù)據(jù)共享性高，尤其在同一個數(shù)據(jù)庫中，因此冗余小，并且數(shù)據(jù)易修改、易擴充。

系統(tǒng)現(xiàn)有用戶或程序可以共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

當系統(tǒng)需要擴充時，新用戶或新程序還可以共享原有的數(shù)據(jù)資源。

多用戶或多程序可以在同一時刻共同使用同一數(shù)據(jù)。

? 程序和數(shù)據(jù)獨立性高。

數(shù)據(jù)的物理獨立性（Physical Data Independence）指當數(shù)據(jù)的物理結構發(fā)生變化時，應用程序不需要修改也可以正常工作。

數(shù)據(jù)的邏輯獨立性（Logical Data Independence）是指當數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)全局邏輯結構改變時，它們對應的應用程序不需要改變?nèi)钥梢哉＿\行。

對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和控制（通過DBSM），提供了數(shù)據(jù)的安全性、完整性，以及并發(fā)控制和數(shù)據(jù)恢復。

數(shù)據(jù)的安全性控制是指保護數(shù)據(jù)庫，以防止不合法的使用造成數(shù)據(jù)泄漏、破壞和更改。

數(shù)據(jù)的完整性控制是指為保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性，防止不符合語義的數(shù)據(jù)輸入或輸出所采用的控制機制。

數(shù)據(jù)的并發(fā)控制是指排除由于數(shù)據(jù)共享，即用戶并行使用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)時，所造成的數(shù)據(jù)不完整和系統(tǒng)運行錯誤問題。

數(shù)據(jù)恢復是通過記錄數(shù)據(jù)庫運行的日志文件和定期做數(shù)據(jù)備份工作，保證數(shù)據(jù)在受到破壞時，能夠及時使數(shù)據(jù)庫恢復到正確狀態(tài)。

1.2.4 數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷程和研究方向

從數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展的過程可以看到，數(shù)據(jù)庫學科的發(fā)展和數(shù)據(jù)庫軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是緊密結合并相互促進的。三十多年來由于進行了扎實的基礎研究，使數(shù)據(jù)庫技術具有了堅實的理論基礎，形成了一門研究范圍廣泛的數(shù)據(jù)庫學科。

1.數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷程

1951年雷明頓蘭德（Remington Rand Inc.）的Univac系統(tǒng)使用磁帶和穿孔卡片作為數(shù)據(jù)存儲，從而引發(fā)了數(shù)據(jù)管理的革命。

1961年，美國通用電氣公司Bachman等人在1961年開發(fā)成功的IDS（Integrated DataStore）是最早出現(xiàn)的網(wǎng)狀DBMS，這個DBMS也是第一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)——集成數(shù)據(jù)存儲（Integrated DataStore IDS），奠定了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的基礎。

1970年，IBM的研究員E.F.Codd博士在刊物《Communication of the ACM》上發(fā)表了一篇名為“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”的論文，提出了關系模型的概念，奠定了關系模型的理論基礎。

1974年，IBM的Ray Boyce和Don Chamberlin將Codd關系數(shù)據(jù)庫12條準則的數(shù)學定義以簡單的關鍵字語法表現(xiàn)出來，里程碑式地提出了SQL（Structured Query Language）語言。

1986年，ANSI把SQL作為關系數(shù)據(jù)庫語言的美國標準，同年公布了標準SQL文本。

2.未來發(fā)展趨勢

隨著信息管理內(nèi)容的不斷擴展，出現(xiàn)了豐富多樣的數(shù)據(jù)模型（如層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型、面向?qū)ο竽Ｐ汀虢Y構化模型等），新技術也層出不窮（如數(shù)據(jù)流、Web數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)挖掘等）。數(shù)據(jù)庫在信息集成、數(shù)據(jù)流管理、傳感器數(shù)據(jù)庫技術、半結構化數(shù)據(jù)與XML數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理、DBMS自適應管理等方面都有所發(fā)展，并且對數(shù)據(jù)庫領域研究方向的發(fā)展趨勢有深遠影響。

1.3 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)步驟

數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)可以分為兩大類：一類是以數(shù)據(jù)為中心的應用系統(tǒng)，其中心任務在于對數(shù)據(jù)的采集、整理和存儲工作上；另一類是以處理為中心的應用系統(tǒng)，其重點是使用數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的插入、查詢、統(tǒng)計等工作。一般企業(yè)的數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)屬于后者，數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)一般要經(jīng)過以下幾個時期和階段，如圖1.3所示。

1.3.1 項目規(guī)劃期

項目規(guī)劃期的主要任務為分析問題規(guī)劃、對項目進行系統(tǒng)必要性分析和可行性分析。

1.問題規(guī)劃

在收集整理相關資料的基礎上，要確定將建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與周邊的關系，對系統(tǒng)定位，其規(guī)模、地位、功能都需要作全面的論證。

規(guī)劃人力資源調(diào)配。對參與開發(fā)和維護的管理人員、技術人員提出要求并對其素質(zhì)作出評估。對系統(tǒng)的開發(fā)、運行、維護的成本作出估算，預測系統(tǒng)效益的期望值。

2.需求分析階段

（1）需求信息的采集。需求信息的采集一般以機構設計和業(yè)務活動為主干線，從高層到中層到底層逐漸展開。

（2）需求信息的分析整理。對收集到的信息要做分析整理工作。數(shù)據(jù)流圖（DFD，Data Flow Diagram）是業(yè)務流程及業(yè)務中數(shù)據(jù)聯(lián)系的形式描述。數(shù)據(jù)字典（DD，Data Dictionary）詳細描述系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)字典包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)組項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲等部分。

（3）評審需求信息。開發(fā)過程中的每一個階段都要經(jīng)過評審，確認任務是否全部完成，避免或糾正工作中出現(xiàn)的錯誤和疏漏。

1.3.2 項目開發(fā)時期

1.概念模型設計

概念模型不依賴于具體的計算機系統(tǒng)，它是純粹反向信息需求的概念結構。設計概念模型時常用的方法為ER圖方法。用設計好的ER圖再附以相應的說明書可作為階段成果。

2.邏輯設計

邏輯設計階段的主要目標是把概念模型轉(zhuǎn)換為具體計算機上數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的結構數(shù)據(jù)模型。

邏輯設計的輸入要素包括概念模型、用戶需求、約束條件、選用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特性。

邏輯設計的輸出信息包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可處理的模式和子模式、應用程序設計指南、物理設計指南。

3.物理設計

物理設計是對給定的邏輯數(shù)據(jù)模型配置一個最合適應用環(huán)境的物理結構。物理設計的輸入要素包括模式和子模式、物理設計指南、硬件特性、OS和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的約束、運行要求等。

數(shù)據(jù)設計的步驟如下：

（1）存儲記錄結構。設計綜合分析數(shù)據(jù)存儲要求和應用需求，設計存儲記錄格式。

（2）存儲空間分配。從提高系統(tǒng)性能方面考慮，應將設計好的存儲記錄作為一個整體，合理地分配物理存儲區(qū)域。盡可能充分利用物理順序特點，把不同類型的存儲記錄指派到不同的物理群中。

（3）訪問方法的設計。一個訪問方法包括存儲結構和檢索機構兩部分。存儲結構限定了在訪問存儲記錄時可以使用的訪問路徑；檢索機構定義了每個應用實際使用的訪問路徑。

（4）物理設計的性能評價。其主要評價性能包括查詢響應時間和存儲空間、開銷、效率。

4.程序編制與調(diào)試

在邏輯數(shù)據(jù)庫結構確定以后，應用程序設計的編制就可以開始了。程序模塊代碼通常先在模擬的環(huán)境下初步調(diào)試，然后再進行聯(lián)合調(diào)試。聯(lián)合調(diào)試的工作主要包括：

（1）設計并建立數(shù)據(jù)庫結構。根據(jù)邏輯設計和物流設計的結果，用DBMS提供的數(shù)據(jù)語言（DDL）編寫數(shù)據(jù)庫的源模式，經(jīng)編譯得到目標模式，執(zhí)行目標模式即可建立時間的數(shù)據(jù)庫結構。

（2）調(diào)試運行數(shù)據(jù)庫結構建立后，裝入實驗數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)庫進入調(diào)試運行階段。調(diào)試分為3個步驟：模塊測試，用于測試程序的每個模塊是否有錯誤；組裝測試，用于測試模塊之間的接口是否正確；確定測試，用于測試整個軟件系統(tǒng)是否滿足用戶功能性要求。常用的測試方法分為白盒測試和黑盒測試兩種，其設計的測試用例是不同的。

? 白盒測試：又稱結構測試或邏輯驅(qū)動測試。“白盒”測試將測試對象看做是一個完全透明化的盒子，測試人員可以利用程序內(nèi)部的邏輯結構及相關的信息來設計或選擇測試用例。因此白合測試主要考慮的是測試用例對程序內(nèi)部邏輯的覆蓋程度，而不考慮程序的功能。

? 黑盒測試：又稱為功能測試、數(shù)據(jù)驅(qū)動測試或黑箱測試。在這種測試方法中，程序?qū)y試人員是完全不透明的。測試者不考慮程序的內(nèi)部結構和特性，只根據(jù)程序的需求規(guī)格說明中的程序功能或程序的外部特性來設計程序的測試用例。

測試后，應完成“測試報告”。該報告要說明測試的對象、測試數(shù)據(jù)的選擇、測試結果是否符合預期結果。如果發(fā)現(xiàn)問題，要經(jīng)過調(diào)試找出錯誤原因并及時予以改正。

5.運行和維護時期

本階段的主要任務是軟件維護。軟件維護是修改軟件系統(tǒng)在使用過程中發(fā)現(xiàn)的隱含錯誤，擴充用戶在使用過程中提出的新功能要求，其目的是維護軟件系統(tǒng)的正常運行。此階段的主要工作是：

? 維護數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。按照制定的安全規(guī)范和故障恢復規(guī)范，在系統(tǒng)的安全出現(xiàn)問題時，及時調(diào)整授權和更改密碼。及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的錯誤，迅速修改，確保系統(tǒng)正常運行。把數(shù)據(jù)庫的備份和轉(zhuǎn)儲作為日常的工作，一旦發(fā)生故障，立即使用數(shù)據(jù)庫的最新備份予以恢復。

? 監(jiān)察系統(tǒng)的性能。運用DBMS提供的性能監(jiān)察與分析工具，不斷地監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況。當數(shù)據(jù)庫的存儲空間或響應時間等性能下降時，立即進行分析找出原因，并及時采取措施改進。例如，可通修改某些參數(shù)、整理碎片、調(diào)整存儲結構或重新組織數(shù)據(jù)庫等方法，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)保持高效率、正常的運作。

? 擴充系統(tǒng)的功能。在維持原有系統(tǒng)功能和性能的基礎上，適應環(huán)境和需求的變化，采納用戶的合理意見，對原有系統(tǒng)進行擴充，增加新的功能。

需要說明的是，軟件聲明周期雖然按瀑布模型可以劃分為若干階段，但在實際運用中各階段不可能按照理想狀態(tài)劃分。隨著開發(fā)過程的不斷發(fā)展，相鄰階段之間充滿回溯、反復和交叉的過程。

1.4 本章小結

本章從數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員的角度，對數(shù)據(jù)庫的基礎知識、基本原理進行了介紹，使讀者對數(shù)據(jù)庫有大概了解。并且對數(shù)據(jù)庫的成長歷程作了簡單介紹，使讀者了解數(shù)據(jù)庫的由來與發(fā)展。最后介紹了數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)步驟，使讀者明白作為數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員，首先必須了解客戶的應用需求，明確數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實體、屬性和聯(lián)系的基本情況，建立數(shù)據(jù)流圖。本章介紹的關系數(shù)據(jù)庫相關理論及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的一般過程，都是為具體的數(shù)據(jù)庫軟件SQL Server 2005編程做準備，為讀者深入掌握SQL Server 2005奠定基礎。

1.5 習題

1.簡述數(shù)據(jù)庫的特點。

2.簡述數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程。

3.簡述數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)步驟。

4.簡述信息的概念。

5.數(shù)據(jù)管理工作的3個內(nèi)容包括哪些？