数据库（1）——基本概念和数据模型

1.数据库的4个基本概念

1.1数据

  数据是数据库中存储的基本对象，描述事物的符号记录被称为数据。数据的含义被称为数据的语义。

1.2数据库

  数据库（DB）是存放数据的仓库。是长期存储在计算机内有组织、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的数据冗余，较高的数据独立性和可扩展性。

1.3数据库管理系统

  数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的数据管理软件，主要功能有：

1.数据定义功能

2.数据组织、存储和管理功能

3.数据操纵功能

4.数据库的事务管理和运行管理

5.数据库的建立和维护

1.4数据库系统

  数据库系统（DBS）是指引入数据库后的计算机系统。一般由数据库、数据库管理系统、应用系统和数据库管理员组成的系统

2.数据模型

  数据模型是对现实世界数据特征的抽象，是数据库系统的核心与基础

2.1数据模型的3要素

2.1.1数据结构

  数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。

2.1.2数据操纵

  数据操纵是指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。

2.1.3完整性约束

  完整性约束是一组完整性规则。完整性规则是给定的数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。

2.2层次模型

2.2.1层次模型的数据结构

  满足以下两个条件的基本层次联系的集合为层次模型

1.有且只有一个节点没有双亲节点，称为根节点

2.根以外的其他节点有且只有一个双亲节点

2.2.2层次模型的优缺点

优点：

1.层次模型的数据结构比较简单清晰

2.层次数据库的查询效率高 

3.层次数据模型提供了良好的完整性约束支持

 缺点：

1.不适用于多对多的联系

2.查询子女必须通过双亲节点

3.由于结构严密，层次命令趋于程序化

2.3网状模型

2.3.1网状模型的数据结构

  满足以下两个条件的基本层次联系的集合为网状模型

1.允许一个以上的节点无双亲节点

2.一个节点可以有多个双亲节点

2.3.2网状模型的优缺点 

优点：

1.能够更为直接的描述现实世界

2.具有良好的性能，存取效率高

缺点：

1.结构比较复杂

2.数据定义语言和数据操纵语言比较复杂

3.加重了编写应用程序的负担 

2.4关系模型 

2.4.1关系模型的数据结构

  关系模型要求是一张规范化的二维表，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项，也就是不允许表中有表。

2.4.2关系模型的优缺点

优点：

1.关系模型建立在严格的数学概念基础上

2.关系模型的概念单一

3.关系模型的存取路径对用户隐蔽。具有更强的数据独立性，更好的安全保密性

缺点：

查询效率不如层次模型和网状模型