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數(shù)據(jù)庫基本概念

一、

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    數(shù)據(jù)庫相關(guān)的概念:數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

二、

    1. 數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)庫中存儲的基本對象。數(shù)據(jù)定義:描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。

    2. 數(shù)據(jù)庫:是存儲數(shù)據(jù)的倉庫。數(shù)據(jù)庫具有三個基本特點:①永久存儲、②有組織、③可共享。

    3. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):高效地獲取和維護數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)軟件就是:數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶和操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件。主要功能:①數(shù)據(jù)定義功能:提供數(shù)據(jù)定義語言(DLL:Data Definition Language);②數(shù)據(jù)組織、存儲和管理:數(shù)據(jù)組織和存儲的目標(biāo):提高存儲空間利用率并方便存取,提供多種存取方法:索引查找、Hash查找、順序查找等。③數(shù)據(jù)操縱功能:數(shù)據(jù)操縱語言(DML:Data Manipulation Language)可以用DML操縱數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、插入、刪除和修改等操作。④數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理和運行管理:統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制,保證數(shù)據(jù)的:安全性、完整性、多用戶對數(shù)據(jù)的并發(fā)使用、故障后系統(tǒng)恢復(fù)。⑤數(shù)據(jù)庫的建立和維護:包括:數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)輸入、轉(zhuǎn)換功能,數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)存和恢復(fù),數(shù)據(jù)庫的重組織功能和性能見識、分析功能。⑥其他功能:DBMS與網(wǎng)絡(luò)中其他軟件系統(tǒng)的通信功能;一個DBMS與其他DBMS或文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能;異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的相互訪和互操作。

    4. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBase System,DBS):一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員共同構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫管理員:DBA(DataBase Administrator)

三、

    數(shù)據(jù)庫三個階段:人工管理階段,文件系統(tǒng)階段,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。

    • 人工階段特點:數(shù)據(jù)不保存、應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)不共享、數(shù)據(jù)不具有獨立性;

    • 文件系統(tǒng)階段:數(shù)據(jù)可以長期保持、由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù);缺點:數(shù)據(jù)共享性差、冗余度大、數(shù)據(jù)獨立性差;

    • 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段:出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

四、

    數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點:1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化;2.數(shù)據(jù)共享性高,冗余度低,易擴展;3.數(shù)據(jù)獨立性高;4.數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制。

    DBMS提供4個方面的數(shù)據(jù)控制功能:1.數(shù)據(jù)安全性保護;2.數(shù)據(jù)的完整性檢查;3.并發(fā)控制;4.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。

五、

    數(shù)據(jù)模型分兩類:一:概念模型;二:邏輯模型和物理模型。

    數(shù)據(jù)模型需要滿足三個條件:一、比較真實地模擬現(xiàn)實世界;二、容易為人所理解;三、便于在計算機上實現(xiàn)。

    1. 概念模型:也叫信息模型。按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模,主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計。

    2. 邏輯模型:主要包括:層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽P?、對象關(guān)系模型;主要用于DBMS的實現(xiàn)。

    3. 物理模型:對數(shù)據(jù)最低層的抽象,描述了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方式。

六、

    數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、完整性約束三部分組成。

    1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)庫的組成對象和對象的聯(lián)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述的內(nèi)容有兩類:一類是對象的類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的;一類是與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所描述的對象類型的集合,是對系統(tǒng)的靜態(tài)特性的描述。

    2. 數(shù)據(jù)操作:對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行的操作集合。是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。

    3. 數(shù)據(jù)的完整性約束條件:保證數(shù)據(jù)的:正確、有效、相容。

七、

    概念模型:是現(xiàn)實世界到信息世界的第一層抽象。

    1. 信息世界中的基本概念:實體、屬性、碼、域、實體型、實體集、聯(lián)系。

    2. 兩個實體之間的聯(lián)系:一、一對一聯(lián)系;二、一對多聯(lián)系;三、多對多聯(lián)系(實體-聯(lián)系圖E-R圖。實體是矩形,屬性是橢圓,聯(lián)系是菱形)

    最常用的邏輯模型:層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽P?、對象關(guān)系模型。

八、

    模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。模式的一個具體值稱為模式的實例。模式相對穩(wěn)定,實例相對變動。

    數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分三級模式結(jié)構(gòu):外模式、模式、內(nèi)模式

    1. 模式:邏輯模式,具體表結(jié)構(gòu)。只有一個

    2. 外模式:子模式,視圖。有多個。

    3. 內(nèi)模式:存儲模式,是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述。

三級模型之間提供兩層映像:外模式/模式,模式/內(nèi)模式

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