数据库系统的基本概念
- 数据:描述事物的符号记录
- 数据库(DB):长期存储在计算机内,有组织,可共享的数据集合
- 数据库数据特性:永久存储,有组织,可共享
- 数据库管理系统(DBMS):数据库加一组用以访问,更新,管理这些数据的程序
- 数据库系统(DBS):由DB,DBMS,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
- DBMS的功能: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维护功能等
- DBMS的特性:
1.数据访问的高效和可扩展性
2.缩短应用开发时间
3.数据独立性
4.数据完整性和安全性
5.并发访问和鲁棒性
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数据库与文件处理系统对比
1.优点:文件处理系统由传统操作系统所支持,数据文件可以是不同的格式,数据文件是相互独立的
2.缺点:数据冗余和不一致,数据访问困难,数据孤立,完整性问题,原子性问题,并发访问异常,安全性问题 -
开源数据库系统:MySQL,PostgreSQL
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数据管理技术发展:人工管理阶段,文件系统阶段,数据库系统阶段
数据库模式及数据类型
- 数据抽象:物理层,逻辑层(数据库存储什么数据及其数据之间的关系),视图层
- 实例和模式:类似编程语言中的变量和类型;模式:数据库的总体设计;实例:特定时刻存储在数据库中的信息的集合
- 数据模型:是对现实世界数据特征的抽象
注意:数据模型是数据库系统的核心和基础
- 两类数据模型:
- 概念(信息)模型:按照用户的观点来对数据和信息建模
- 逻辑模型:包括层次模型,网状模型,关系模型,面向对象模型,对象关系数据模型等,按照计算机系统的观点对数据建模
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现实世界—>信息世界—>机器世界
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概念模型:
- 基本概念:实体,属性,码(唯一标识实体的属性集),实体型,实体集和联系
- 概念模型的表示方法:实体-联系方法,用E-R图来描述现实世界的概念模型,也称E-R模型
- 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
- 层次模型
- 数据结构:只有一个根节点,其余节点只有一个双亲结点
- 数据操纵:查询,插入,删除和更新
- 网状模型
- 典型代表:DBTG系统
- 数据结构:一个结点可以有多余一个的双亲,允许一个以上的结点无双亲
- 关系模型
- 关系:一张表
- 元组:表中的一行
- 属性:表中的一列
- 码:表中的属性组,可以唯一确定一个元组
- 域:具有相同数据类型的值的集合
- 关系模式:关系名(属性1,属性2,…)
- 注意:不允许表中有表的情况出现
- 数据库设计步骤:需求分析,概念数据库设计,逻辑数据库设计,结构优化,物理数据库设计和创建并初始化数据库&安全设计
数据库系统的结构
- 模式:数据库中全体数据逻辑结构和特征的描述
- 实例:模式的一个具体的值
注意:模式是相对稳定的,实例是不断改变的
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数据库的三级模式结构:外模式,模式,内模式
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外模式:也称子模式或用户模式,是应用程序员和最终用户使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述
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内模式:也称存储模式,是数据物理结构和存储方式的描述
注意:一个模式可以有几个外模式,但只能有一个内模式