数据库系统概论（基础篇）：深入探究视图机制

# 1. 数据库系统基础介绍

## 1.1 数据库系统概念和发展历程
数据库系统是指由数据库和数据库管理系统（DBMS）组成的系统。它通过数据的组织、存储、管理和检索，提供了对数据进行高效管理和操作的能力。

数据库系统的发展历程可以追溯到上世纪60年代，当时计算机存储设备的容量有限，管理数据的方法主要是通过文件系统。但是文件系统存在着数据冗余、数据不一致、数据难以共享等问题。为了解决这些问题，数据库系统应运而生。

数据库系统的发展经历了不同的阶段，包括层次型数据库、网状型数据库、关系型数据库和面向对象数据库等。其中，关系型数据库在商业应用中得到广泛使用，成为数据库系统的主流。

## 1.2 数据库系统架构及基本组成
数据库系统的架构主要由三层组成：外模式、概念模式和内模式。

- 外模式是用户对数据库的逻辑表示，包括用户能够使用的视图和操作。
- 概念模式是数据库的全局逻辑结构，描述了数据库中数据的组织方式和关系。
- 内模式是数据库在物理存储上的表示，包括数据在磁盘上的存储方式和访问路径。

数据库系统的基本组成包括数据、数据库管理系统、应用程序和用户。

- 数据是数据库中的信息，可分为实体（entity）和关系（relationship）。
- 数据库管理系统是实现对数据库进行管理和操作的软件系统，包括数据库的定义、存储、查询、事务处理等功能。
- 应用程序是基于数据库的软件系统，通过调用数据库管理系统提供的接口，实现对数据库的操作。
- 用户是数据库系统的使用者，可以包括数据库管理员、开发人员和最终用户。

## 1.3 数据库管理系统的作用和重要性
数据库管理系统在数据库系统中起到了重要的作用。

首先，数据库管理系统提供了数据的高效存储和管理机制，使得数据的存取更加方便和快速。其次，数据库管理系统支持数据的组织和查询，可以通过结构化查询语言（SQL）对数据进行操作。再次，数据库管理系统具有数据的安全性和完整性保护机制，通过用户权限控制和事务处理等方式，保证数据的安全性和一致性。最后，数据库管理系统支持多用户并发操作，提供了高并发访问和数据共享的能力。

综上所述，数据库管理系统在现代信息系统中扮演着重要角色，对数据的管理和操作起到了关键的作用。

# 2. 视图机制的基础知识

### 2.1 视图的定义和作用

视图是数据库中的一个虚拟表，它是由一个或多个表中的数据经过某种操作后得到的结果集。在使用视图时，可以将其视为一个临时表，通过查询视图来获取所需的数据。

视图的作用主要包括：
- 数据权限控制：可以通过将敏感数据隐藏在视图中，并只授权给特定用户访问视图，实现对数据访问权限的控制。
- 简化数据查询：通过在视图中定义复杂的查询操作，用户可以直接查询视图而不需要编写复杂的SQL语句，简化了数据查询的过程。
- 数据抽象：视图可以隐藏底层表的具体细节，使用户只关注所需数据的逻辑结构，从而简化了数据模型的理解和使用。

### 2.2 视图与表的关系

视图是从一个或多个基本表中派生出来的，它们之间存在一定的关系。视图与表的关系主要表现在以下几个方面：

- 视图是虚拟的，不存储具体的数据，而基本表会存储实际的数据。
- 视图可以基于一个或多个基本表建立，而基本表只能存在一个。
- 视图的结构可以与基本表相同或不同，视图可以选择性地包含基本表的某些列，也可以通过计算、连接等操作组合基本表的数据。
- 视图的数据是从基本表中查询而来的，如果基本表的数据发生变化，视图的数据也会随之变化。

### 2.3 视图的创建和使用方法

以下是创建和使用视图的基本语法：

-- 创建视图
CREATE VIEW view_name AS
SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition;

-- 查询视图
SELECT * 
FROM view_name;

在创建视图时，可以使用SELECT语句从一个或多个基本表中选择所需的列，并通过WHERE子句定义筛选条件。

例如，创建一个名为"employee_view"的视图，该视图仅包含"employee"表中的"employee_id"、"first_name"和"last_name"列，并筛选出"salary"大于50000的员工：

CREATE VIEW employee_view AS
SELECT employee_id, first_name, last_name
FROM employee
WHERE salary > 50000;

然后可以通过查询视图来获取数据：

SELECT * 
FROM employee_view;

上述代码将返回满足视图定义条件的员工数据，并以"employee_id"、"first_name"和"last_name"的形式呈现。

视图的创建和使用方法可以根据具体的数据库管理系统进行调整，以上代码仅为示例。

# 3. 视图的实现原理

视图的实现原理是指数据库系统中对视图的存储结构、逻辑实现和数据更新原理等方面的解释和说明。深入了解视图的实现原理有助于我们更好地理解视图的内部工作机制，为使用和管理视图提供理论基础和实践指导。

#### 3.1 视图的存储结构及逻辑实现

视图的存储结构和逻辑实现是数据库系统中的重要组成部分。在数据库中，视图并不是实际存储数据的结构，而是基于表的查询结果集的逻辑虚拟表。其存储结构