数据库笔记(一绪论)

一、数据库系统概述

         数据库系统优点:数据结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性

        四个基本概念:

                  1.数据:数据库中存储的基本对象

                             描述事物的符号记录,特点是与其语义不可分

                 2.数据库:长期存储在计算机内,有组织的、可共享的大量数据的集合

                             基本特点:按一定数据模型组织、描述和存储

                                               可为各种用户共享,冗余度较小等

                3.数据库管理系统(DBMS):

                             位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

                               主要功能:

                                             数据定义功能,提供数据定义语言DDL

                                               数据组织、存储和管理

                                            数据操纵功能,提供数据操纵语言DML,实现对数据库的基本操作

                                             数据库的事务管理和运行管理

                                             数据库的建立和维护功能

                      4.数据库系统:在计算机系统中引入数据库后的系统构成

                                       构成:数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员

                                         数据库系统的特点:

                                                          数据结构化;数据共享性高、冗余度低、易扩展;数据独立性高(物理独立性和逻辑独立                                                                                 性,由DBMS的二级映像功能保证);数据由DBMS统一管理和控制

                      DBMS提供的数据控制功能:

                                     数据的安全性保护;数据的完整性检查;并发控制;数据库恢复

 

二、数据模型

                  两大数据模型:通俗来讲就是现实世界的模拟

                                           在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息

                                    概念模型:按用户的观点来对数据和信息进行建模,用于数据库设计

                                   逻辑模型和物理模型:

                                                   逻辑模型包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等,按计算机观点对数据进行建模

                                                   物理模型是对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方法和存取方法。

                                    客观对象的抽象过程:

                                                                将现实世界的客观对象抽象为概念模型

                                                                把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型

                                       数据模型的组成要素:

                                                                      数据结构(静态特性):描述数据库的组成对象及对象之间的联系

                                                                       数据操作(动态特性):对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作                                                                                                              及有关的操作规则。包括查询和更新

                                                                       完整性约束条件:一组完整性规则的集合;完整性规则;用以限定符合数据模型的                                                                                                    数据库状态及状态的变化。

                                                                                                   如在关系模型中任何关系必须满足实体完整性和参照完整性。

                  概念模型:用于信息世界的建模;是现实世界到机器世界的一个中间层次。

                                     实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系

                  ER图:

                            实体:矩形;属性:椭圆;联系:菱形

                常用数据模型:

                                     非关系模型:

                                                      层次模型:用树形结构表示各实体间的联系

                                                              优点:概念简单、效率高;缺点:现实中很多联系非层次、查询子女必须通过双亲节点

                                                      网状模型:允许两个节点之间有多种联系。

                                                             优点:概念简单,数据访问灵活;缺点:系统复杂性较高

                                       关系模型:

                                                        关系:一个关系对象一张表

                                                       元组:表中一行为一个元组

                                                       属性:表中一列为一个属性

                                                           码:唯一确定一个元组

                                                              域:属性的取值范围

                                                          分量:元组中一个属性值

                                                       关系模式:关系名(属性1,属性2,。。。)

                                                     关系的完整性约束条件:实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性

                                                        优点:建立在严格的数学概念之上;概念单一;关系模型的存取路径对用户透明;

                                                         缺点:存取路径对用户透明导致查询效率不如非关系型;增加了DBMS开发难度

三、数据库系统结构

                          数据库系统模式的概念:型与值;模式与实例;

                                 三级模式结构:

                                                  模式:即逻辑模式,数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,一个数据库只有一个模式,是                                                              数据库系统模式结构的中间层

                                              外模式:与某一应用有关的数据的逻辑表示

                                                               数据的局部逻辑结构的描述

                                                           介于模式与应用之间的一层,模式与外模式一对多;外模式与应用一对多

                                                         每个用户只能看见多对应的外模式中的数据

                                                内模式:即存储模式,是数据物理结构和存储方式的描述,一个数据库只有一个内模式

                  二级映像功能与数据独立性:

                               外模式与模式之间的映像:每一个外模式都有一个此映像,通常包含在各自外模式的描述中

                                                                         保证数据的逻辑独立性

                                模式与内模式之间的映像:唯一,包含于模式的描述中

                                                                         保证数据的物理独立性

四、数据库系统组成:

                  硬件部分:足够大的内外存,较高的通道能力

               数据库集合:

                      数据库管理系统及相关软件

                    数据库管理员

                     用户

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