1.1数据库系统概述
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数据库的四个基本概念
- 数据:描述事物的符号记录
- 数据库:长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。数据按照一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,可为各种用户共享。数据库数据的三个基本特点:永久存储、有组织和可共享。
- 数据库管理系统:和操作系统一样的基础软件,功能:数据定义,数据组织、存储和管理,数据操纵,数据库的事务管理和运行管理,数据库的建立和维护,其他(与网络中其他软件通信、数据转换等)
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数据库系统:由数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统
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数据库管理技术的产生与发展(略):
- 人工管理阶段
- 文件系统阶段
- 数据库系统阶段
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数据库系统的特点:
- 数据结构化:整体数据的结构化:数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用,而是面向整个组织和企业;不仅数据内部是结构化的,而且整体是结构化的,数据之间是具有联系的。
- 数据的共享性高、冗余度低且易扩充:共享度高可以大大减少数据冗余,节约存储空间、避免数据间的不相容性与不一致性。使得数据库系统弹性大、易于扩充。
- 数据独立性高:物理独立性、逻辑独立性
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制:安全性、完整性(正确性、有效性和相容性)、并发控制、数据库恢复。
1.2数据模型
- 数据库技术的发展是沿着数据模型的主线推进的。数据模型是现实数据特征的抽象,用来描述数据、组织数据和对数据进行操作。数据模型是数据库系统的核心和基础。
- 人们将现实世界抽象为信息世界,再将信息世界转换为机器世界。
- 两类数据模型
- 第一类概念模型:也叫信息模型,按用户的观点来对数据和信息建模,用于数据库设计
- 第二类中的逻辑模型:层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。是按计算机系统的观点对数据建模,主要用于数据库管理系统的实现
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第二类中的物理模型:对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方法、或在磁盘(磁带)上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的。物理模型的具体实现是数据库管理系统的任务,是数据库设计人员要了解和选择的,与最终用户无关。
- 概念模型:现实世界到机器世界的中间层次,用于信息世界的建模
- 信息世界中的基本概念:实体、属性、码、实体型、联系
- 一种表示方法:实体-联系法(E-R方法)
- 数据模型的组成要素
- 数据结构
- 数据操作
- 数据的完整性约束条件
- 常用的数据模型(略)
- 层次模型(略)
- 网状模型(略)
7.关系模型(略)
1.3数据库系统的结构
- 三级模式结构
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数据库系统模式的概念
- 数据模型中有型和值的概念。型可以理解为表头,值可以理解为记录。
- 模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,仅仅涉及型。具体值称为模式的一个实例。
- 模式相对稳定,而实例是相对变动的。
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数据库系统的三级模式结构
- 数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。
- 模式: 也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。
- 外模式:也称子模式或用户模式,是数据库用户(包括管理员)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示
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内模式:一个数据库只有一个内模式,是数据物理结构和存储方式的描述。
数据库的二级映像功能与数据独立性(略)