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标题: 数据库系统概述 [打印本页]

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作者: 刘俊凯    时间: 2024-7-20 09:19
标题: 数据库系统概述
数据库

数据库的定义

数据库（Database，简称DB）是恒久储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库的基本特性

• 数据按肯定的数据模型组织、描述和储存
  
• 可为各种用户共享
  
• 冗余度较小
  
• 数据独立性较高
  
• 易扩展
  

数据库的三级模式

• 模式（一个数据库只有一个模式）
  模式的定义：
  数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）
  数据之间的联系
  数据有关的安全性、完整性要求
  
• 外模式（也称子模式或用户模式）
  数据库用户（包括应用步调员和终极用户）使用的局部数据的逻辑结构和 特性的描述
  外模式的用途：
  是保证数据库安全性的一个有力步伐，每个用户只能望见和访问所对应的外模式中的数据
  
• 内模式（也称存储模式）
  是数据物理结构和存储方式的描述
  是数据在数据库内部的表示方式
  记录的存储方式（例如，次序存储，按照B树结构存储，按hash方法存储等）
  索引的组织方式
  数据是否压缩存储
  数据是否加密
  数据存储记录结构的规定
  一个数据库只有一个内模式
  

数据库管理系统

什么是数据库管理系统

位于用户与操纵系统之间的一层数据管理软件
是底子软件，是一个大型复杂的软件系统
数据库管理系统的用途：
科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

数据库管理系统的主要功能

• 数据定义功能
  
  
  
  
• 数据操纵功能
  
  
  
  
• 数据库的运行管理功能
  
  
  
  
• 数据库的建立和维护功能
  
  
  
  
• 数据组织、存储和管理功能
  
• 其他功能：主要包括与其他软件的通讯功能、不同数据库管理系统的数据传输以 及相互访问功能等
  

数据库系统

数据库系统（Database System，简称DBS），是计算机系统引入数据库的系统
数据库系统的构成

• 数据库
  
• 数据库管理系统（及其应用开发工具）
  
• 应用步调
  
• 数据库管理员
  
• 用户
  

数据模型

数据模型的概念

数据模型是对现实世界数据特性的抽象，描述的是数据的共性内容

数据的特性

数据具有动态和静态两种特性
动态特性：指对数据可以举行符合肯定规则的操纵。
静态特性：包括数据的基本结构，数据间的联系以及对数据取值范围的约束
数据模型的组成要素

数据结构：描述的是系统的静态特性，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。
数据操纵：描述的是系统的动态特性，是对各种对象的实例允许执行的操纵的集合，包括操纵以及有关的操纵规则。
数据约束：描述数据结构中数据间的语法和语义关联，包括相互制约与依存关系以及数据动态变化规则，以保证数据的精确性、有效性与相容性。
概念模型

• 现实世界到呆板世界的中心层
  
• 概念模型的一种表示方法：实体-联系方法
  
  
  
  
• 实体（Entity）
  
  1. 客观存在并可相互区别的事物称为实体。
  2. 可以是具体的人、事、物或抽象的概念。

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• 属性（Attribute）
  
  1. 实体所具有的某一特性称为属性。
  2. 一个实体可以由若干个属性来刻画。  

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• 码（Key）
  
  1. 唯一标识实体的属性集称为码

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• 实体型（Entity Type）
  
  1. 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型

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• 实体集（Entity Set）
  
  1. 同一类型实体的集合称为实体集（比如全班学生）

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• 联系（Relationship）
  
  1. 实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系
  2. 实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系
  3. 实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型

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逻辑数据模型

逻辑数据模型（Logical Data Model）:是详细的DBMS所支持的数据模型，详细分为六种模型

• 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）
  

层次模型

层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型，用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系 。
网状模型

以网状结构表示实体与实体之间的联系。
关系模型

关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式

• 优点
  
  1. 建立在严格的数学概念的基础上
  2. 概念单一
  3. 实体和各类联系都用关系来表示
  4. 对数据的操作结果也是关系
  5. 关系模型的存取路径对用户透明
  6. 具有更高的数据独立性，更好的安全保密性

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• 缺点
  
  1. 存取路径对用户透明，查询效率往往不如格式化数据模型
  2. 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

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