学位论文基于c的小型关系型数据库的设计与实现论文.docx
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学位论文基于c的小型关系型数据库的设计与实现论文
基于C++的小型关系型数据库的设计与实现
摘要
数据库是按一定结构组织的,各种应用相关的所有数据的集合。
它包含了数据库管理系统处理的全部数据。
其内容主要分为两个部分:
一是物理数据库,记载了所有数据;二是数据字典,描述了不同数据之间的关系和数据组织的结构。
数据库技术自产生以来,发展到今日已形成了坚实的理论基础和独特的数据处理技术,并获得了广泛的应用。
数据库技术是信息社会的重要基础之一,是计算机科学领域中发展最为迅速的分支。
关系型数据库是目前最流行的数据库系统。
数据库管理系统已经成为软件产业的重要组成部分,是信息化过程中最重要的技术基础之一。
我国要振兴软件产业,就必须发展自己的数据库软件产业。
本系统运用计算机程序来实现关系型数据库的数据管理,建立一个模拟的关系型数据库,并能够解析SQL语句,并执行相应的数据操作。
关键词:
关系型数据库;数据库技术;系统设计
BasedontheC++ASmallRelationalDatabaseDesignandImplementation
Abstract
Databaseisorganizedaccordingtocertainstructure,acollectionofalldatarelatedtoallkindsofapplication.Itcontainsadatabasemanagementsystemtodealwithallthedata.Themaincontentisdividedintotwoparts:
oneisthephysicaldatabase,alldatarecorded;Second,datadictionary,describestherelationshipbetweenthedifferentdataanddatastructureoftheorganization.Databasetechnologysincetheproduce,developmenttothisdayithasformedasolidtheoreticalfoundationandtheuniquedataprocessingtechnology,andaccesstoawiderangeofapplications.Databasetechnologyisoneoftheimportantbasisofinformationsociety,isthemostrapiddevelopmentintheareaofcomputerscience.Arelationaldatabaseisbyfarthemostpopulardatabasesystem.Databasemanagementsystemhasbecomeanimportantpartofthesoftwareindustry,isoneofthemostimportanttechnologyintheprocessofinformatization.Totherevitalizationofsoftwareindustryinourcountry,itmustdevelopitsowndatabasesoftwareindustry.Thissystemusecomputerprogramstoimplementtherelationaldatabasedatamanagement,establishingasimulationoftherelationaldatabasesystem,andbeabletoparseSQLstatements,andperformthecorrespondingdataoperation.
Keywords:
arelationaldatabase;Databasetechnology;Systemdesign
1绪论
1.1课题研究背景
数据库(Databases,简称DB)是指长期保存在计算机的存储设备上、并按照某种模型组织起来的、可以被各种用户或者应用共享的数据的集合。
数据库管理系统(DatabaseManagementSystems,简称DBMS)是指提供各种数据管理的服务的计算机软件系统,这种服务包括数据对象定义、数据存储和备份、数据访问和更新、数据统计和分析、数据的安全保护、数据库运行管理及数据库建立与维护等。
数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。
这种数据集合具有如下特点:
尽可能不重复,以最优方式为某个特定组织的多种应用服务,其数据结构独立于使用它的应用程序,对数据的增、删、改、查由统一软件进行管理和控制。
从发展的历史看,数据库是数据管理的高级阶段,它是由文件管理系统发展起来的。
数据库是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支之一。
今天信息资源已经成为各个部门的重要财富,建立一个能够满足各级部门信息处理要求的,行之有效的信息系统已经成为一个企业或组织生存和发展的重要条件。
因此作为信息系统核心和基础的数据库技术也将得到越来越广泛的应用,从小型的单项事务处理系统到大型的信息系统,从联机的事务处理到联机的分析处理,从一般企业管理到计算机的辅助设计与制造,计算机集成制造系统,电子政务,电子商务地理信息系统等,越来越新的应用领域采用数据库技术来存储和处理信息资源。
数据库系统的出现使信息系统从加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段。
这样既便于数据的集中管理,也有利于应用程序的研制与维护,提高了数据的利用率与相容性,提高了决策的可靠性。
数据库已成为现代信息系统的重要组成部分。
关系型数据库是目前应用最广泛的数据库,它通过提供完善的结构化查询语言(SQL)和功能强大的数据检索功能,被广泛的应用到各个方面的项目开发中。
但因其与系统的关联紧密度很大,所以数据库本身的性能也是被大家所关注的主要问题之一,如何保证项目应用中使用高效的SQL语句,是保障数据库的服务性能的主要手段。
目前关系型数据库是项目中使用的最常见的一种数据库,特别是商业产品中因其业务的实现比较复杂,对关系型数据库的依赖会更加的紧密。
但关系型数据库的一个比较大的缺点就是它的扩展方面比较差,实施扩展的成本也是比较高。
所以为了追求高的性能,就得保证与关系数据库的交互是高效的。
除了对数据库表结构上进行较优的设计外,还需要确保在SQL语句的使用上,避免那些低效的编写方案。
但对于如何保障SQL语句编写是高效的,在实施上就变得非常困难,单纯的通过人为保障的可行性比较低。
所以能很好的使用高效SQL语言进行系统编写实现,可以很大程度上提升系统运行性能,确保商业产品可以更好的为商业用户提供服务。
由于企业信息化的目的是要以现代信息技术为手段,对伴随着企业生产与经营过程而产生的数据进行收集、加工、管理以及利用,以改善企业的生产经营的整体效率,增强企业的竞争力。
所以,作为常用的数据库之一的关系型数据库已经是企业信息化不可缺少的工具,是绝大部分企业信息系统的核心。
纵观整个数据库行业的发展,三大数据库巨头公司纷纷推出自己的最新产品,数据库市场竞争日益加剧。
从最新的IDC报告可以看出,在关系型数据库管理系统(RDBMS)的软件市场上,Oracle继续领先对手IBM与微软,但是微软在2006年取得了更快的销售增长率……
1.2课题研究现状
数据库,简单来说是本身可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据进行新增、截取、更新、删除等操作。
数据库指的是以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。
在经济管理的日常工作中,常常需要把某些相关的数据放进这样的“仓库”,并根据管理的需要进行相应的处理。
数据库管理系统历经了30多年的发展演变,已经取得了相对辉煌的成就,发展成了内容丰富的学科之一,形成了总量达到数百亿美元的一个软件产业。
根据GartnerDataquest公司的调查报告显示,2000年的国际数据库市场销售总额达到88亿美元,比1999年增长了10%。
根据CCID的报告显示,2000年的中国数据库管理系统市场销售总额达到24.8亿元,比1999年增长了41.7%,占软件市场总销售额的10.8%。
由此可见,数据库已发展成为一个巨大规模、迅速增长的市场。
目前,软件市场上具有代表性的数据库产品有Oracle公司的Oracle与IBM公司的DB2以及微软的SQLServer等。
在某种意义上,这些产品的特征也反映了当前数据库产业界的最高水平与发展趋势。
目前,关系数据库技术依然是主流的数据库技术。
关系数据库技术出现在20世纪70年代、经过80年代的发展,到了90年代已经相对成熟,在90年代初期曾经一度受到面向对象数据库的严峻挑战,但是软件市场最后还是选择了关系数据库。
不管是Oracle公司的Oracle9i以及IBM公司的DB2、还是微软的SQLServer等都是关系型数据库。
GartnerDataquest的报告显示了关系数据库管理系统(RDBMS)的市场份额已经最大,2000年RDBMS的市场份额占整个数据库市场的80%,这个比例比1999年增长15%。
这组数据充分说明了RDBMS仍然是当今最为流行的数据库软件。
1.3课题研究的意义
关系数据库,是建立在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。
现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。
关系模型是由埃德加·科德于1970年首先提出的,並配合“科德十二定律”。
现如今虽然对此模型有一些批评意见,但它还是数据存储的传统标准。
标准数据查询语言SQL就是一种基于关系数据库的语言,这种语言执行对关系数据库中数据的检索和操作。
关系模型由关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束三部分组成。
关系型数据库技术出现在20世纪70年代,经过80年代的发展到90年代已经比较成熟,在90年代初期曾一度受到面向对象数据库的巨大挑战,但是市场最后还是选择了关系数据库,而且关系型数据库有一个很好地安全性,一个关系数据库的访问权限,允许数据库的管理员的实施需要为基础的权限来访问数据库表中的数据。
关系型数据库支持的概念,用户和用户权限,从而满足数据库的安全需求。
关系相关的特权,如创建权限,授予特权,选择,插入,删除权限,授权不同的用户对数据库的相应的操作。
关系型数据库的另外一个重要优势,包括其性能,功耗,并支持新的硬件技术的灵活性和能力,以满足所有类型的数据的需求。
由于自身的优势和应用程序的数据存储和检索的操作中,已经彻底改变了关系型数据库的数据库管理系统。
但是,许多商业数据库功能非常强大,相应的占用资源也很大,很多嵌入式设备无法移植,更重要的是嵌入式设备并不需要性能如此强大的数据库,所以设计简单而又高效的小型关系型数据库迫在眉睫,使它在嵌入式等设备上能发挥巨大的优势!
1.4本文主要研究工作和章节安排
根据现有的知识水平只能做一些比较简单的关系型数据库设计与实现,本系统要实现的功能包括实现控制台命令词法分析,语法分析,语义响应;实现通过文件批处理命令。
提高了输入效率;实现对表建立数据字典;为了提高数据字典的读取速度,对数据字典使用索引文件;实现记录的插入,删除,修改;实现数据字典索引文件查看以及数据字典文件查看;实现数据表文件查看。
本文通过第一章绪论对数据库研究的背景和现状以
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