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數(shù)據(jù)庫概念

• 數(shù)據(jù)庫
  把按一定模型組織的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)庫（DataBase, DB）。數(shù)據(jù)庫是
  事務(wù)處理，信息管理等應(yīng)用系統(tǒng)等核心和基礎(chǔ)。

• 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System, DBMS）
  管理數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng),它將大量的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織起來,提
  供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能,使應(yīng)用系統(tǒng)可以以統(tǒng)一的方式方便、
  及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫中獲取所需信息。

??有人可能會(huì)問：我的數(shù)據(jù)就存放在自己電腦的excel表里就可以了，為什么還要搞個(gè)數(shù)據(jù)庫呢

??那是這是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫比excel有更多的優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)庫可以存放大量的數(shù)據(jù)，允許很多人同時(shí)使用里面的數(shù)據(jù)。舉個(gè)例子你就明白了，excel好比是一個(gè)移動(dòng)硬盤，你使用了這個(gè)移動(dòng)硬盤其他人就用不了了。數(shù)據(jù)庫好比是網(wǎng)盤，很多人可以同時(shí)訪問里面里的數(shù)據(jù)，而且網(wǎng)盤比移動(dòng)硬盤能放更多的數(shù)據(jù)。

1.1 一個(gè)簡單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫如何組織（存放）數(shù)據(jù)？

??在項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，必須選擇一個(gè)合適的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)按一定數(shù)據(jù)模型組織起來，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，為需要使用數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序提供一致的訪問手段。數(shù)據(jù)模型主要包括關(guān)系模型、層次模型、網(wǎng)狀模型。目前，關(guān)系模型較為常用。

??關(guān)系模型以二維表格（關(guān)系表）的形式組織數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。例如：表1.1描述了某一時(shí)刻學(xué)生圖書借閱系統(tǒng)中的學(xué)生數(shù)據(jù).

1. 表格中的一行稱為記錄，一列稱為一個(gè)字段，標(biāo)題為字段名。

2. 關(guān)系表結(jié)構(gòu)表示形式：關(guān)系表名（字段名1，字段名2…字段
   名n）

3. 碼：一個(gè)字段或字段最小組合的值可以唯一標(biāo)識(shí)其對(duì)應(yīng)記錄。一個(gè)
   表中可以有多個(gè)碼，一般指定一個(gè)碼為主碼，在關(guān)系表中用下劃線表
   示。如，學(xué)生表xs（借書證號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，借書
   量）。

1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

表之間的關(guān)系：

學(xué)生表

成績表

??例如我想知道學(xué)生表里學(xué)號(hào)“0001” 的成績是多少？那么我就可以在成績表里去查找“學(xué)號(hào)”值是0001的行，最后在成績表里發(fā)現(xiàn)有3行數(shù)據(jù)的學(xué)號(hào)都是“0001” ，對(duì)應(yīng)的就找到了該學(xué)生的三門課程的成績。關(guān)系就是數(shù)據(jù)能夠?qū)?yīng)的匹配。

1.2.1 E-R模型

??E-R模型用來表示實(shí)體集與實(shí)體集之間的聯(lián)系的圖稱為實(shí)體（entity）-聯(lián)系 （relationship）模型（ E-R圖）。

??通常，E-R模型把每一類數(shù)據(jù)對(duì)象的個(gè)體稱為“實(shí)體”，而每一類對(duì)象個(gè)體的 集合稱為“實(shí)體集”，例如，在圖書管理系統(tǒng)中主要涉及“讀者”（又稱為學(xué)生）和 “圖書”等實(shí)體集，非主要實(shí)體集還有班級(jí)、班主任等。把每個(gè)實(shí)體集涉及的信息項(xiàng)稱為屬性。

??（1）實(shí)體集表示 在E-R圖中，使用矩形表示實(shí)體集，使用橢圓表示屬性，使用菱形表示聯(lián) 系。用線段連接實(shí)體集與屬性，當(dāng)一個(gè)屬性或?qū)傩越M合指定為主碼時(shí)，在實(shí)體集與屬性的連接線上標(biāo)記一斜線。

（2）實(shí)體集之間存在各種關(guān)系
??1．一對(duì)一的聯(lián)系（1 : 1） A中的一個(gè)實(shí)體至多與B中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，B中的一個(gè)實(shí)體也至多與A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。例如，“班級(jí)”與“班主任”這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是一對(duì)一的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)班級(jí)只有一個(gè)班主任，反過來，一個(gè)班主任只屬于一個(gè)班級(jí)?！鞍嗉?jí)”與“班主任”兩個(gè)實(shí)體集的E-R模型如圖1.2所示。

??2．一對(duì)多的聯(lián)系（1 : n） A中的一個(gè)實(shí)體可以與B中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，而B中的一個(gè)實(shí)體至多與A中的一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。例如，“班級(jí)”與“學(xué)生”（讀者）這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是一對(duì)多的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)班級(jí)可有若干學(xué)生，反過來，一個(gè)學(xué)生只能屬于一個(gè)班級(jí)。“班級(jí)”與“學(xué)生”兩個(gè)實(shí)體集的E-R模型如圖1.3所示。

??3．多對(duì)多的聯(lián)系（m : n） A中的一個(gè)實(shí)體可以與B中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系，而B中的一個(gè)實(shí)體也可與A中的多個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。例如，“讀者”（學(xué)生）與“圖書”這兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系是多對(duì)多的聯(lián)系，因?yàn)橐粋€(gè)讀者可借多本圖書，反過來，一個(gè)書號(hào)的圖書可被多個(gè)學(xué)生借?！白x者”與“圖書”兩個(gè)實(shí)體集的E-R模型如圖1.4所示。

練習(xí)1

??設(shè)有商店和顧客兩個(gè)實(shí)體，“商店”有屬性：商店編號(hào)、商店名、地址、電 話，“顧客”有屬性：顧客編號(hào)、姓名、地址、年齡、性別。假設(shè)顧客每次去商店購物有一個(gè)消費(fèi)金額和日期。試畫出E-R圖，并注明屬性和聯(lián)系類型。

==練習(xí)2==

??假設(shè)每個(gè)學(xué)生選修若干門課程，且每個(gè)學(xué)生每選一門課只有一個(gè)成績，每個(gè)教師只擔(dān)任 一門課的教學(xué)，一門課由若干教師任教。“學(xué)生”有屬性：學(xué)號(hào)、姓名、地址、年齡、性別?！敖處煛庇袑傩裕郝毠ぬ?hào)、教師姓名、職稱，“課程“有屬性：課程號(hào)、課程名。 試畫出ER圖，并注明屬性和聯(lián)系類型。

1.2.2邏輯數(shù)據(jù)模型

??下面將根據(jù)三種聯(lián)系從E-R圖獲得關(guān)系模式的方法。

??1.（1 : 1）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換
?? a. 每個(gè)實(shí)體集各對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式；
?? b. 對(duì)于（1 : 1）的聯(lián)系，既可單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，也可以不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式。
??（1）聯(lián)系單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，則由聯(lián)系屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼屬性構(gòu)成關(guān)系模式，其主碼可選參與聯(lián)系的實(shí)體集的任一方的主碼。
??例如，考慮圖1.2描述的“班級(jí)（bj）”與“班主任（bzr）”實(shí)體集通過屬于（sy）聯(lián)系E-R模型，可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式（下橫線表示該字段為主碼）：
bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）
bzr（員工號(hào)，姓名，聯(lián)系電話）
sy（員工號(hào)，班級(jí)編號(hào)）
??（2）聯(lián)系不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，聯(lián)系的屬性及一方的主碼加入另一方實(shí)體集對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式中。
??例如，考慮圖1.2描述的“班級(jí)（bj）”與“班主任（bzb）”實(shí)體集通過屬于（sy）聯(lián)系E-R模型，可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：
bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）
bzr（員工號(hào)，姓名，聯(lián)系電話，班級(jí)編號(hào)）
或者：
bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)，員工號(hào)）
bzr（員工號(hào)，姓名，聯(lián)系電話）

??2．（1 : n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換
??a. 每個(gè)實(shí)體集各對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式；
??b. 對(duì)于（1 : n）的聯(lián)系，既可單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，也可以不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)
關(guān)系模式。
??（1）聯(lián)系單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，則由聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的 主碼屬性構(gòu)成關(guān)系模式，n端的主碼作為該關(guān)系模式的主碼。
??例如，考慮圖1.3描述的“班級(jí)（bj）”與“學(xué)生（xs）”實(shí)體集E-R模型，可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：
bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）
xs（借書證號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，借書量）
sy（借書證號(hào)，班級(jí)編號(hào)）
??（2）聯(lián)系不單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，則將聯(lián)系的屬性及1端的主碼加入n端實(shí)
體集對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式中，主碼仍為n端的主碼。
??例如，圖1.3描述的“班級(jí)（bj）”與“讀者（xs）”實(shí)體集E-R模型可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：
bj（班級(jí)編號(hào)，院系，專業(yè)，人數(shù)）
xs（借書證號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，借書量，班級(jí)編號(hào)）

??3．（m : n）聯(lián)系的E-R圖到關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換
??a. 每個(gè)實(shí)體集各對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式；
??b. 對(duì)于（m : n）的聯(lián)系，單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式，該關(guān)系模式包括聯(lián)系的屬性、參與聯(lián)系的各實(shí)體集的主碼屬性，該關(guān)系模式的主碼由各實(shí)體集的主碼屬性共同組成。
??例如，圖1.4描述的“讀者（xs）”與“圖書（book）”實(shí)體集之間的借閱聯(lián)
系（jy）可設(shè)計(jì)如下關(guān)系模式：
xs（借書證號(hào)，姓名，性別，出生時(shí)間，專業(yè)，借書量）
book（ISBN，書名，作譯者，出版社，價(jià)格，復(fù)本量，庫存量，內(nèi)容提要）
jy（借書證號(hào)，ISBN，索書號(hào)，借閱時(shí)間）
關(guān)系模式j(luò)y的主碼是由“借書證號(hào)”和“ISBN”兩個(gè)屬性組合起來構(gòu)成的一
個(gè)主碼，一個(gè)關(guān)系模式只能有一個(gè)主碼。

??練習(xí)1：設(shè)有商店和顧客兩個(gè)實(shí)體，“商店”有屬性：商店編號(hào)、商店名、地址、電 話，“顧客”有屬性：顧客編號(hào)、姓名、地址、年齡、性別。假設(shè)顧客每次去商店購物有一個(gè)消費(fèi)金額和日期。繪制E-R圖，并轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型。

??練習(xí)2:假設(shè)每個(gè)學(xué)生選修若干門課程，且每個(gè)學(xué)生每選一門課只有一個(gè)成績，每個(gè)教師只擔(dān)任 一門課的教學(xué)，一門課由若干教師任教。“學(xué)生”有屬性：學(xué)號(hào)、姓名、地址、年齡、性別。 “教師”有屬性：職工號(hào)、教師姓名、職稱，“課程”有屬性：課程號(hào)、課程名。 試畫出ER圖，并將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型。

1.3 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)

??如圖1.5所示描述了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成。

1.3.1應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口

1．ODBC數(shù)據(jù)庫接口
??ODBC即開放式數(shù)據(jù)庫互連（Open DataBase Connectivity），是微軟公司推出的一種實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間通信的接口標(biāo)準(zhǔn)。符合該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫就可以通過SQL語句編寫的程序?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，但只針對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。目前所有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫都符合該標(biāo)準(zhǔn)。ODBC本質(zhì)上是一組數(shù)據(jù)庫訪問API（應(yīng)用程序編程接口），由一組函數(shù)調(diào)用組成，核心是SQL語句。

2．ADO數(shù)據(jù)庫接口
??ADO（ActiveX Data Object）是微軟公司開發(fā)的基于COM的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序接口，通過ADO連接數(shù)據(jù)庫，可以靈活地操作數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。使用ADO訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫有兩種途徑：一種是通過ODBC驅(qū)動(dòng)程序，另一種是通過數(shù)據(jù)庫專用的OLE DB Provider，后者有更高的訪問效率。

3．ADO.NET數(shù)據(jù)庫接口
??ADO.NET數(shù)據(jù)模型從ADO發(fā)展而來，但它不只是對(duì) ADO的改進(jìn)，而是采用
了一種全新的技術(shù)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）ADO.NET不是采用ActiveX技術(shù)，而是與.NET框架緊密結(jié)合的產(chǎn)物。
（2）ADO.NET包含對(duì)XML標(biāo)準(zhǔn)的完全支持，這對(duì)于跨平臺(tái)交換數(shù)據(jù)具有重 要意義。
（3）ADO.NET既能在與數(shù)據(jù)源連接的環(huán)境下工作，又能在斷開與數(shù)據(jù)源連接的條件下工作。特別是后者，非常適合于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需要，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，始終做到保持與數(shù)據(jù)源連接，不符合網(wǎng)站的要求，不僅效率低，付出代價(jià)高，而且常會(huì)引發(fā)由于多個(gè)用戶同時(shí)訪問而帶來的沖突。

??ADO.NET 提供了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫視圖，并且在其對(duì)象中封裝了許多數(shù)據(jù)庫屬性和關(guān)系。最重要的是，它通過多種方式封裝和隱藏了很多數(shù)據(jù)庫訪問的細(xì) 節(jié)?？梢酝耆恢缹?duì)象在與ADO.NET對(duì)象交互，也不用擔(dān)心數(shù)據(jù)移動(dòng)到另外一個(gè)數(shù)據(jù)庫或者從另一個(gè)數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)等細(xì)節(jié)問題。圖1.6顯示了通過ADO.NET訪問數(shù)據(jù)庫的接口模型。

4．JDBC數(shù)據(jù)庫接口
??JDBC（Java DataBase Connectivity）是JavaSoft （原來SUN公司的業(yè)務(wù)部門）開發(fā)的，Java語言編寫的用于數(shù)據(jù)庫連接和操作的類和接口，可為多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供統(tǒng)一的訪問方式。通過JDBC對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問包括4個(gè)主要組件：Java應(yīng)用程序、JDBC驅(qū)動(dòng)器管理器、驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)源。
使用JDBC接口操作數(shù)據(jù)庫有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）JDBC API與ODBC十分相似，有利于用戶理解；
（2）使編程人員從復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)器調(diào)用命令和函數(shù)中解脫出來，而致力于應(yīng)用
程序功能的實(shí)現(xiàn)；
（3）JDBC支持不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，增強(qiáng)了程序的可移植性。

5．?dāng)?shù)據(jù)庫連接池技術(shù)
??對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，由于用戶眾多，使用傳統(tǒng)的JDBC方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接，系統(tǒng)資源開銷過大成為制約大型企業(yè)級(jí)應(yīng)用效率的瓶頸，采用數(shù)據(jù)庫連 接池技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫連接進(jìn)行管理，可以大大提高系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

1.3.2應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)

??1. 客戶/服務(wù)器架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)
??DBMS通過命令和適合專業(yè)人員的界面操作數(shù)據(jù)庫。對(duì)于一般的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，除了DBMS外，還需要設(shè)計(jì)適合普通人員操作數(shù)據(jù)庫的界面。目前，流行的開發(fā)數(shù)據(jù)庫界面的工具主要有Visual Basic、Visual C++、Visual C#等。應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的關(guān)系如圖所示。

??2. 瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)
??基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用采用三層（瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）模式，也稱B/S架構(gòu)，如圖所示。

到此，關(guān)于“SQL server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)有哪些”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！

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