第一章 数据库基本概念
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第一节 数据库基本概念
- 数据：是描述事物的符号记录，是信息的表达形式，使用物理符号记录
- 数据库：长期存储在计算机内、有组织、统一管理的相关数据集合
- 数据要按照一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的数据冗余度、较高的数据独立性。系统异扩展，并可以被多个用户分享
- 数据库存储数据特性：永久存储、有组织、可共享
- 数据库管理系统（DBMS）是专门用于建立和管理数据的软件，介于应用程序和操作系统之间
- 数据库系统特点：数据集成、数据共享性高、数据冗余小、数据一致性、数据独立性高、实施统一管理和控制、减少应用程序开发与维护的工作量
- 一个完整的数据库系统包括：数据库、数据库管理系统及其相关的工具、应用程序、数据库管理员、用户
- 数据库保护：数据的独立性、完整性、并发控制、故障恢复
- 数据的表现形式
数据的表现形式可以说是数字、字母、文字，也可以是图形、图像、影像等多媒体数据 - 数据库系统主要包括功能
1）数据定义功能
2）数据操纵功能
3）数据库的运行管理功能
4）数据库的建立和维护功能
5）数据组织、存储和管理功能
6）与其他软件的网络通信功能、不同数据库管理系统间的数据传输及相互访问功能
第二节 数据库管理技术的发展
- 数据管理技术经历了人工管理、文件管理、数据库管理三个阶段
- 文件系统将数据的逻辑结构和物理结构分离，由“存放方法”实现逻辑结构和物理结构间的映射
- 20世纪60年代后期，文件系统无法满足，数据管理系统应运而生
- 人工管理阶段数据库管理的特点
1）数据不保存
2）应用程序管理数据
3）数据面向应用 - 与人工管理、文件系统比较，数据库系统具有哪些特点
1）数据集成
2）数据共享性高
3）数据冗余度小
4）数据独立性高
5）实施同一管理与控制
6）减少应用程序开发与维护工作量 - 数据库系统提供了两层数据独立
1）数据的逻辑独立：不同的应用程序对同样的数据可以使用不同的视图
2）数据的物理独立：可以改变数据的存储结构或存储方法以响应变化的需求而无需修改现有的应用程序
第三节 数据库系统结构
- 数据库系统结构分类：
1）DBA角度：内部系统结构（模式、内模式、外模式）、外部系统结构（集中式结构、分布式结构、并行结构）
2）用户角度：客户/服务器结构、浏览器/服务器结构 - 模式：概念模式或逻辑模式。数据库的核心，也是数据库设计的关键，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述（视图类型：概念视图，长度：5，类型：字符型）
- 外模式：子模式或用户模式，是数据库用户能看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述（视图类型：数据视图/用户视图，如：姓名-张三，年龄-18）
- 内模式：存储模式。是对数据库中数据物理结构和存储方法的描述（视图类型：内部视图/存储视图）
- 映像：是一种对应规则，他指出映像双方是如何进行转换的
- 模式/内模式映像：保证了数据与程序的物理独立性
- 外模式/模式映像：保证了数据与程序的逻辑独立性
- B/S结构：表示层、处理层、数据层
- 一个数据只有一个模式
- 数据库模式的定义有那些操作：数据库的创建、选择、编辑、删除、查看等操作
- B/S结构的工作模式
1）将与数据库管理系统交互的客户端分为“表示层”、“处理层”
2）表示层：是数据库使用者的操作和展示界面，通常由浏览器构成
3）处理层：也称中间层，主要负责处理数据库使用者的具体应用逻辑 - C/S结构的工作模式
数据库的使用者使用命令行客户端、图形化界面管理工具等来连接数据库管理系统，并通过数据库管理系统查询和处理存储在底层数据库中的各种数据
第四节 数据模型
- 数据模型：是对现实世界数据特征的抽象，描述的是数据的共性内容；是模型化数据和信息的工具，数据库系统的核心和基础
- 数据特征：静态特征、动态特征
- 数据模型组成要素：
1）数据结构：描述的是系统的静态特征，及数据对象的数据类型、内容、属性及数据对象间的联系
2）数据操作：描述的是系统的动态特征
3）数据约束：描述数据结构中数据间的语法和语义关联（正确性、相容性、有效性） - 概念层：是数据抽象级别的最高层
- 概念层数据模型：也称为概念模型或信息模型，主要用于数据库设计阶段
- E-R模型的表示方法
1）实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体的名称
2）属性：用椭圆表示，用边将与相应的实体连接起来
3）联系：用菱形表示，菱形框内写明联系的名称，并用边分别于有关实体的连接起来 - 逻辑层：是数据抽象级别的中间层
- 逻辑层数据模型：也称逻辑模型，任何DBMS都是基于某种逻辑模型
- 逻辑模型的类型：
1）层次模型，是最早使用的一种，有且只有一个根节点
2）网状模型
3）关系模型：二维表结构
4）面向对象模型：既是概念模型又是逻辑模型 - 物理层：是逻辑模型的物理实现，是数据库最底层的抽象
- 数据库模型：是用来描述数据的结构、定义在结构上的操纵以及数据间的约束的一组概念和定义
- 信息世界设计的基本概念
1）实体：指客观存在并可相互区别的事物
2）属性：指实体所具有的某种特性
3）码或键：指可唯一标识实体的属性集
4）域：属性的取值范围
5）实体型：用实体名和属性名来抽象和刻画同类实体
6）实体集：同型实体的集合
7）联系：实体内部，实体个属性间的联系；实体之间，不同实体间的联系
棒棒哒！