一、概念
1、数据
数据库中存储的基本对象。
2、数据库
定义:长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。
3、数据库管理系统
定义:是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
主要功能:
1) 数据定义功能
2)数据组织、存储和管理
3)数据操纵功能
4)数据库的事务管理和运行管理
4、数据库系统
定义:是指数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、应用系统和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
特点:
1) 整体数据的结构化
2) 数据的共享性强,冗余度低且易于扩充
3)数据独立性强
4) 数据由数据库管理系统统一管理和控制
5、数据模型
1)概念:数据模型是对现实世界数据特征的抽象。
2)作用:数据模型是数据库系统的核心和基础
3)三要素:数据结构、数据操纵、数据的完整性约束条件
4)分类:
层次模型(Hierarchical Model)
网状模型(Network Model)
关系模型(Relational Model))
面向对象数据模型(Object Oriented Data Model)
对象关系数据模型(Object Relational Data Model)
半结构化数据模型(Semistruture Data Model)
5.1层次模型
是数据库系统中最早出现的数据模型
层次数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS数据库管理系统
用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系
5.2网状模型
网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式
典型代表是DBTG系统
网状模型中子女结点与双亲结点的联系可以不唯一
要为每个联系命名,并指出与该联系有关的双亲记录和子
女记录
5.3关系模型
定义:一种数据模型,它由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户视角下,关系模型中的数据逻辑结构表现为一张二维表,由行和列组成。
- 关系:一个关系对应通常说的一张二维表,如表1.2所示。
② 元组:表中的一行即为一个元组。
③ 属性:表中的一列即为一个属性,每列的名称即为属性名。如表1.2中共有5列,对 应5个属性(学号,姓名,性别,出生日期,主修专业)。
④码:又称为码键或键,是表中的某一个属性或一组属性,其值可以唯一确定一个元组。
⑤ 域:域表示某一属性的取值范围 。
⑥ 分量:元组中的一个属性值。
⑦ 关系模式:对关系的描述,一般表示为:关系名(属性1,属性2,⋯,属性n)。
优点:
建立在严格的数学概念的基础上
概念单一
实体和各类联系都用关系来表示
对数据的检索结果也是关系
关系模型的存取路径对用户隐藏
具有更强的数据独立性,更好的安全保密性
简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
缺点:
存取路径对用户隐藏,查询效率往往不如格式化数据模型
为提高性能,必须对用户的查询请求进行优化,增加了开发数据库管理系统的难度
6、数据库系统的三级模式结构
三级模式结构:外模式、模式和内模式+两级映像
1、模式
即全局逻辑结构,是数据库的中心与关键
独立于数据库的其他层次
设计数据库模式结构时应首先确定数据库的逻辑模式
2、内模式
依赖于数据库的全局逻辑结构
独立于数据库的用户视图,即外模式
独立于具体的存储设备
将全局逻辑结构中所定义的数据结构及其联系按照一
3、外模式
面向具体的应用程序
定义在逻辑模式之上
独立于存储模式和存储设备
当应用需求发生较大变化,相应外模式不能满足其视图要求时,该外模式就得做相应改动
设计外模式时应充分考虑到应用的扩充性
4、特定的应用程序
在外模式描述的数据结构上编制的
依赖于特定的外模式
与数据库的模式和存储结构独立
不同的应用程序有时可以共用同一个外模式
5、数据库的两级映像
保证了数据库外模式的稳定性
从底层保证了应用程序的稳定性,除非应用需求本身
发生变化,否则应用程序一般不需要修改
优点:
1)实现了数据与应用之间的逻辑独立性和物理独立性
2)数据库的两级映像保证了数据库外模式的稳定性,从底层保证了应用程序的稳定性,除非应用需求本身发生变化,否则应用程序一般不需要修改
3)简化了应用程序的编制,大大减少了应用程序的开发和维护成本
7、数据库系统的组成
1)硬件平台
2)软件平台
3)人员