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