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关系模型与以往模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用关系来表示。关系模型要求必须是规范化的，即要求关系必须满足一定的规范条件，这些规范条件中最基本的一条就是，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。
关系数据模型的操作主要包括查询、插入、删除和修改数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干无组的集合，而不像非关系模型中的那样是单记录的操作方式。
在关系数据模型中，实体及实体间的联系都用表来表示。在数据库的物理组织中，表以文件形式存储，有的系统一个表对应一个操作系统文件，有的系统自己设计文件结构。
关系数据模型具有以下优点：
·关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数学要领的基础上的。
·关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表示。对数据的检索结果也是关系。
·关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。
2.3数据库模式及保护
2.3.1数据库的模式
在数据模型中有“型”和“值”的概念。型是指对某一类数据的结构和
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属性的说明，值是型的一个具体赋值。
模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。模式的一个具体值称为模式的一个实例。同一个模式可以有很多实例。模式是相对稳定的，而实例是相对变动的，因为数据库中的数据是在不断的更新的。模式反映提数据的结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。
虽然实际的数据库管理系统产品种类很多，它们支持不同的数据模型，使用不同的数据库语言，建立在不同的操作系统之上，而且数据库的存储结构也各不相同，但是绝大多数的数据库系统在总的体系结构上都具有三级模式的结构特征。
虽然实际的数据库管理系统产品种类很多，它们支持不同的数据模型，使用不同的数据库语言，建立在不同的操作系统之上，数据的存储结构也各不相同，但它们在体系结构上通常都具有相同的特征，即采用三级模式结构，并提供两级映象功能。
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。如图2-2
外模式：亦称子模式或用户模式，是数据用户看到的数据视图，每个用户所看到的外模式不一定相同。
模式：亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的数据视图。
内模式：亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。
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模式描述的是数据的全局逻辑结构，而外模式描述的是数据的局部逻辑结构，故称为子模式。
数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映象：
模式/外模式的映象功能使得当数据存储结构(或称物理结构)改变时，数据的逻辑结构不变，这种数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
模式/内模式的映象功能使得当数据的总体逻辑结构改变时，数据的局部结构不变，则用户编写的应用程序不变，称为数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 数据库 模式/内模式模式 模式/外模式外模式1 外模式2 外模式3 应用A 应用B 应用C 应用D 应用E
图2-2 数据库三级模式图
2.3.2数据库的保护
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为了保护数据的安全、可靠和正确、有效，DBMS必须提供统一的数据保护功能或称为数据的控制功能。主要由数据的安全性、完整性、并发控制和恢复这四部分构成。 (一)数据库的安全性控制
数据库的安全性是指保护数据库以防止因不合理的使用而造成数据的泄露，更改和破坏。
数据库安全性的保密措施有系统处理的和物理的两种。所谓物理的是指对于强力逼迫透露口令、在通讯线路上窃听以及盗窃物理存储设备等行为而采取的将数据编为密码，加强警卫以识别用户身份和保护存储设备等措施。
在一般计算机系统中，安全措施是一级一级层层设置的，如图2-3所示：
用户 DBM OS DB 用户受权 存取控制 操作系统 密码存储 和鉴定 安全保护
图2-3数据库安全保护示意图
用户进入数据库系统前，由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字的身份，系统进行核实，通过鉴定后才能授予用户使用权。通常的方法有：
1、用一个用户名或者用户标识号来标明用户身份，系统鉴定此用户是否为合法用户；
2、口令（PASSWORD）：为保密起见，一般用户在终端输入的口令不显示在屏幕上，系统核对口令以鉴别用户的身份；
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3、系统提供一个随机数，用户根据预先定义好的某一过程或函数进行计算，系统根据用户计算结果来确定用户的身份。 （二）数据库的完事性定义和检查
数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。
数据库的完整性检查是为了防止数据库存在不合语义的数据，防止因错误的输入和输出所造成的无效操作和错误结果。
DBMS以一定的机制来检查数据库中的数据是否满足规定的条件，要做到：
．系统要提供定义完整性约束条件的机制；
．系统要提供检查，如违背了完整性约束条件，DBMS就采取一定的动作如拒绝用户该操作，以保护数据的完整性。 (三)并发控制
数据库足一个共享资源，应该允许多个用户程序并行地存取数据库，这样就会产生多个用户程序并发地存取同一数据的情况。若对并发操作不加以控制就会存取和存储不正确的数据，从而破坏数据库的完整性。 ．事物：是并发控制的单位。通常是一个操作序列，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位。
．并发控制：是要用正确的方式调度并发操作，避免造成数据的不一致性，使一个用户事物的执行不受其它事物的干扰。
．封锁；就是某一事物向系统发出请求，要求对某个数据对象(最常用的是记录)加锁。
并发控制的主要方法是采用封锁机制。
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