吉林大学 数据库系统概念 期末复习 第一部分 引言

数据库系统概念 第一章 引言

1.1数据库系统的目标

为何要引入数据库，数据库与文件处理系统的好处是什么，即数据库解决了那些文件处理系统的弊端？

· 数据的冗余和不一致： 相同的信息可能在多个文件中存储，即导致存储和访问开销增大，又可能导致数据不一致。

·数据访问困难： 传统文件不支持以一种高效而方便的方式去获取所需文件

·数据孤立: 数据分散在不同文件，不同文件有不同的格式。

·完整性约束: 当新的约束加入时，文件很难通过修改程序体现新的约束。

·原子性约束如果一个操作是原子的，那么它要么全部发生要么根本不发生。文件很难保持原子性。

·并发访问异常： 由于并发性导致数据不一致，文件很难避免不一致性

1.2 数据视图

1.2.1 数据抽象

·物理层： 数据实际上如何存储的。物理层详细描述复杂的底层数据结构
·逻辑层: 描述数据库存储什么数据以及这些数据见存在什么关系。逻辑层的简单结构的实现可能涉及复杂的物理层结构，但逻辑层用户不必知道，这称为物理数据独立性。
·视图层 : 只描述数据库的某个部分。

1.2.2 实例和模式

特定时刻存储在数据库中的信息集合称作数据库的一个实例。数据库的总体设计称作数据库模式。
物理模式，逻辑模式，子模式分别描述物理层，逻辑层，视图层的模式。

1.2.3 数据模型

数据库的结构的基础是数据模型，数据模型可被分为四类：关系模型，实体-联系模型，基于对象的数据模型，半结构化数据模型。

1.3 数据库语言

1.3.1 数据操纵语言（DML）

数据操纵语言（DML）的访问类型：即增删改查。

通常有两种基本的数据操纵语言
·过程化DML：要求用户指定需要什么数据以及如何获得数据。
·声明式DML ：只需要用户指定什么数据。

1.3.2数据定义语言（DDL）

数据模式是通过一系列定义说明的，这些定义叫做数据定义语言，同时DDL也可以定义数据的其他特征。

存储在数据库中的数据值必须满足某些一致性约束。DDL提供了指定这种约束的工具，每当数据库更新时，数据库系统会检查这些约束。

·域约束：域可以看作取值范围，声明一种属性属于某种具体的域就相当于它可以取的值。

·参照完整性：一个关系中的给定属性集的取值也在另一关系中出现。

·断言：一个断言就是数据库时刻满足的条件

·授权： 对于不同的用户有着不同的权限。读权限，插入权限，更新权限，删除权限。

1.4 关系数据库

1.4.1 表

关系模型是基于记录的模型的一个实例。基于记录的模型，之所以有这个称谓，是因为数据库的结构是几种固定的记录。每个表包含一种特定类型的记录。每种记录类型定义固定数目的字段或属性。表的列对应记录类型的属性。

1.4.2 数据操纵语言（sql）

select instructor,name
from instructor
where deptname = 'History'

1.4.3 数据定义语言（sql）

create table department
		(deptname char(20),
		building char(15),
		budget numeric(12,2));

1.4.4 来自应用程序的数据库访问

·提供应用程序接口如（ODBC，JDBC）
·再宿主语言中嵌入DML调用

1.5 数据库设计

1.5.1 实体-联系模型

实体通过属性集合来描述，联系是几个实体的关联。同一类型下的所有实体的集合称作实体集，同一类型下的联系的集合称为联系集。

1.5.2 规范化

规范化的目标是生成一个关系模式集合，使我们存储信息时没有不必要的冗余，同时又能轻易的检索数据。最常用的使用函数依赖。

1.6 存储管理器

1.6.1存储管理器

权限及完整性管理器，事务管理器，文件管理器，缓冲区管理器，数据文件，数据字典，索引。

1.6.2 查询处理器

DDL解释器，DML编译器，查询执行引擎。

1.7 事务管理

原子性：操作要么都发生，要么都不发生。
一致性：数据库的一致性。
持久性：在一个事务提交之后，事务的状态就会被持久化到数据库中，对数据的更新、新增等操作将会持久化到数据库中。
恢复管理器： 原子性，持久性。
事务管理器：一致性

1.8 数据库体系结构