一、基本概念
1.数据:是描述事物的符号记录,是指用物理符号记录下来的可以鉴别的信息
2.数据库(DB):存储数据的仓库,指长期存储在计算机中有组织的、可共享的的数据集合
3.数据库管理系统(DBMS):专门用于建立和管理数据库的一套软件,介意应用程序和操作系统之间
主要包括以下功能:3.1、数据定义功能;
3.2、数据操纵功能;
3.3、数据库运行管理功能;
3.4、数据库的建议和维护功能;
3.5.数据组织、存储和管理功能
3.6.其他功能
4.数据库系统(DBS):计算机中引入数据库技术之后的系统,一个完整的数据库系统包括,数据库、数据库管理系统以及相关的实用工具、应用程序、数据库管理员和用户
二、数据库管理技术的发展
1、人工管理阶段
特点:数据不保存、应用程序管理数量、数据面向应用
2、文件系统阶段
特点:数据的管理者:文件系统,数据长期保存
数据面向的对象:某一应用程序
数据的独立性:独立性差,整体无结构
数据控制能力:应用程序自己控制
3、数据库系统阶段:
特点:数据集成、数据共享性高,数据冗余小,数据一致性,数控独立性高,实施统一管理与控制,减少应用程序开发和维护的工作量
三、数据库系统结构
外部系统结构:集中式结构,分布式结构,并行结构
内部系统结构:数据库系统的三级模式结构,三级模式主要是模式、内模式、外模式(用户-外模式;概念-模式;物理-内模式)
1.模式:也称为概念模式或逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的魔术,是所有用户的公共视图
2.外模式:也称子模式或者用户模式,是数据库用户能够看见和使用局部数据的逻辑结构和特征的描述
3.内模式:也称为存储模式,是数据库中数据物理结构和存储方式的描述,是数据库内部的表示形式
4.三级模式的两层映射与数据独立性
三级模式彼此之间的特点
4.1、数据库的整体逻辑结构和特征的描述(概念模式)是独立于数据库其他层次结构的(内/外模式)的描述;
4.2、数据库的内部存储模式(内模式)依赖于概念模式(模式),独立于外部模式(外模式),也独立于具体的存储设备
4.3、用户逻辑结构(外模式)是在全局逻辑结构描述的基础上定义的,面向具体的应用程序,独立于内部模式和存储设备
4.4、特定的应用程序是在外模式的逻辑结构上面编写的,依赖于特定的外模式,与数据库的模式和存储结构独立
5.两层映射:映射(对应规则,映射双方如何进行转换)
5.1外模式/模式:各个外模式与概念模式之间的映射关系
5.2模式/内模式:定义了数据库全局逻辑结构与物理存储之间的对应关系,数据库中只有一个模式,且只有一个内模式,模式/内模式映射是唯一的
四、数据模型
1.数据特征与数据模型组成要素;主要有静态和动态两种特征
数据模型:通常由数据结构,数据操作和数据约束
1.1数据结构:描述系统的静态特性,即数据对象的数据类型,内容、属性以及数据对象之间的联系
1.2数据操作:描述系统的动态特性,是对各种对象的实例允许执行的操作的机会包括操作及有关的操作规则
1.3数据约束:描述数据结构中塑胶间的语法和语义管理,包括相互制约与依赖关系以及数据动态变化规则,保存数据的正确性、有效性和相容性
2.数据模式分类:主要有概念层和逻辑层数据模型
2.1.概念层数据模型:
A、信息实际中的基本概念
a.1、实体:客观存在并可相互区别的事物称为实体
a.2、属性:实体所有具有的某种特性称为实体的属性
a.3、码或键:可唯一表示实体的属性集称为码或者键
a.4、域:属性真的取值范围称为该属性的域
a.5、实体性:具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质
a.6、实体集:同型实体的集合称为实体集
a.7、联系:实体各属性之间的联系
B、概念模型的表示方法,建模使用E-R图
b.1、实体型,使用矩形表示,框内是实体的名称
b.2、属性,用椭圆型表示,使用无向边和对应的实体连接起来
b.3、联系:用菱形表示,框内写菱形的
2.2.逻辑层数据模型
a、层次模型:最早使用的一种数据模型
特点:有且仅有一个节点没有父节点,称为根节点;其他节点有且仅有一个父节点
b、网状模型:以网状结构表示实体与实体之间的联系
特点:允许有多个父节点,并且可以有一个以上的节点没有父节点
c、关系模型:同二维表结构来表示实体及实体间联系的模型
优点:关系模型建立在验证的书写概念的基础上;关系模型的数据结构简单、清晰;关系模式的存取路径对用户透明,具有更高的数据独立性和更好的安全保密性
d、面向对象模型:用面向对象的观点来描述现实时间实体的逻辑组织、对象间的联系
优点:表达能力丰富,对象可复用,维护方便
2.3.物理层数据模型:描述数据在存储介质上的组织结构,是逻辑模型的我要哭实现,即每一种逻辑模型在实现是都有与其相关的物理模型
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