数据库基本概念

 

      这是以前学习数据库时总结的东西，但没有写博客，现在上传与大家分享，同时自己也可以温习。

一、数据库系统概述

      基本概念：

    1.1.1数据（Data）：

数据是数据库中存储的基本对象。数据不光是人们狭义的理解为数字，而还有更广义的理解是文本、图形、图像、音频和视频等都是数据。定义：描述事物的符号记录。

1.1.2数据库（DataBase,简称DB）：

  数据库是存放数据的仓库。只不过这个仓库在计算机存储设备上，而且数据是按一定的格式存放的。严格地讲，数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和以扩展性，并可为各种用户共享。

数据库有永久存储、有组织和可共享三个特点。

1.1.3数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）

数据库管理系统是位于用户和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

（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功能

（6）、其他功能

1.1.4数据库系统（DataBase System，DBS）

    数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及开发工具）、应用系统、数据库管理员组成。

1.2数据管理技术的产生和发展

    数据库技术是应数据管理任务的需要而产生的。

    数据管理则是对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，它是数据处理的中心问题。而数据的处理是指对各种数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。

数据管理技术经历的阶段：人工管理阶段、文件系统、数据库系统。

1.2.1人工管理阶段

特点：

（1）、数据不保存

（2）、应用程序管理数据

（3）、数据不共享

 (4)、数据不具有独立性

1.2.2文件系统阶段

特点：

（1）、数据可以长期保存

（2）、由文件系统管理数据

缺点：

（1）数据共享性差、冗余度大

（2）数据独立性差

1.2.3数据库系统阶段

1.3数据库系统的特点

1.3.1数据结构化

    数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。

1.3.2数据的共享性高，冗余度低，易扩充

    数据库系统从整体角度描述和看待数据，数据不在面向某个应用而是某个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。数据共享可以大大减少数据冗余，节约存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容与不一致。

1.3.3数据独立性高

数据的独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。

物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘中的数据库中的数据是相互独立的。

逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

数据的独立性由DBMS的二级映像功能来保证。

1.3.4数据由DBMS统一管理和控制

为此，DBMS还必须提供以下方面的数据控制功能。

（1）数据的安全性保护

（2）数据的完整性检查

（3）并发控制

（4）数据库恢复

 

二、数据模型

2.1.1两类数据模型

数据模型应满足三方面要求：1.能比较真实的模拟现实世界。2.容易为人所理解。3.便于在计算机上实现。

（1）、概念模型

    也称信息模型，它是按照用户的观点来对信息和数据建模，主要用于数据库设计。

（2）、逻辑模型和物理模型

    逻辑模型主要包括：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和对像关新模型。

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

 数据模型是数据库系统的模型和基础。各种机器上实现的数据模型都是基于数据模型或者支持某种数据模型的。

2.1.2 数据模型的组成要素

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。其是描述对象的类型的集合，是对系统静态特性的描述。

2.数据操作

   数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的规则。

3.数据的完整性约束条件

   数据的完整性约束条件是一组完整性规则。完整的规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依从规则，用以复核数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

2.1.3概念模型

   概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象。

一．  信息世界中的基本概念

（1）实体：客观存在的并可以相互区别的事物。

（2）属性：实体所具有的每一特性。

（3）码：唯一标识实体的属性集。

（4）域：域是一组具有形同数据类型的值的集合。

（5）实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的属性和性质。

（6）实体集：同一类型的实体的集合。

（7）联系：实体型内部的联系和实体性之间的联系。

二．  两个实体型之间的联系

（1）一对一联系（1:1）

（2）一对多联系（1：n）

（3）多对多联系（m：n）

三．  两个以上实体型之间的联系

一般地，两个以上的实体型之间也存在着一对一、一对多、多对多的联系。

四．  单个实体型内的联系

同一个实体集内的实体之间也存在着一对一、一对多、多对多的联系。

五．  概念模型的一种表示方法：实体—联系方法

概念模型是对信息世界建模，所以概念模型应该能够方便、准确的表示信息世界的常用概念。

概念模型的表示方法很多，最为著名的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法。该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。

E-R图提供了表示实体型、属性和练习的方法：

*实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名

*属性：用椭圆表示，并用无向边连接起来。

*联系：用棱形表示。

2.1.4 最常用的数据模型

      *层次模型
      *网状模型

      *关系模型

      *面向对象模型

      *对象关系模型