1.1.1 数据库的4个基本概念
1.数据(Data) –数据库存储的基本对象
- 数据与语义是不可分的(不同语境的相同数字可以有不同含义)
2.数据库(DataBase)
1.含义
? 是长期存储在计算机内,有组织的、可共享的大量数据的集合
2.基本特征
- 数据按一定的数据模型组织,描绘和存储;
- 可为各种用户共享、冗余度小、易扩展;
- 数据独立性高
3.数据库管理系统(DataBase Management System)
-
位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件
-
是基础软件,一个大型复杂的软件系统
-
科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据(作用)
2.功能
- 数据定义功能,(DDL)
- 数据组织、存储和管理
- 数据操纵功能(DML) --增删查改
- 数据库的事务管理和运行管理
- 数据库的建立和维护功能
- 其它功能(通信,数据交换)
4.数据库系统(DataBase)
1.含义
- 是指在计算机系统中引入数据库的系统构成.
2.构成
- 数据库
- 数据库管理系统
- 应用程序
- 数据库管理员
1.1.2数据管理
对数据进行分类,组织,编码,存储,检索和维护
特点
- 数据结构化
- 数据共享性高、冗余度低且易扩展
- 数据独立性高
- 独立性高是由二级印象功能保证的
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制
1.2数据模型
是对现实世界的模拟,是数据库系统的核心和基础
分类
- 概念模型
- 逻辑模型和物理模型
现实世界–抽象–>信息世界–转换–>机器世界(数据库管理系统支持的数据模型)
1.2.3 数据模型的组成要素
- 数据结构:静态特性
- 数据操作:动态特性
- 数据的完整性约束:灵魂(搭配语义使用)
1.2.4常用的数据模型
- 结构化模型
- 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
1.层次模型(树-1对n)
需要满足的条件:
- 只有一个根节点
- 除了根其它结点只有一个双亲结点
特点
- 无双亲不能插入结点
- 删除双亲会顺带删除孩子结点
优点/缺点
- 结构清晰/查询效率高
- 很对关系无法表示(n对n),没办法清晰表示一个结点有多个双亲结点
2.网状模型(图-n对n)
满足层次模型的条件条件下,再满足
- 允许一个以上的结点无双亲
- 一个结点可以有多个双亲
- 关系不唯一,但需要为每个关系命名
优点/缺点
- 可以多对多,存储效率高
- 结构复杂,对查询不友好
3.*关系模型
条件
- 每一个属性都是不可再分的(不允许表中有表).–满足第一范式
完整性约束
- 实体完整性
- 参照完整性
- 用户定义的完整性
优点/缺点
- 严格建立于数学概念之上
- 概念单一,对数据检索和更新结果也是关系(表)
- 存储路径对用户透明,具有更高的数据独立性,更好的安全保密.也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作,但也造成了查询效率不够高(路径需要自己找).
1.3数据库系统的结构
1.3.1数据库系统概念
- 模式是相对稳定的(抽象类),而实例是相对变动的(实体类)
- 数据库通常采用 三级模式结构并提供两级映像功能
1.3.2数据库系统的三级模式结构
- 模式
- 外模式
- 内模式
1.模式
- 又称为逻辑模式
- 全体数据的逻辑结构,是所有用户的公共数据视图
- 一个数据库只有一个模式
2.外模式
- 又称为子模式或用户模式
- 局部数据的逻辑结构和特征的描述
- 一个数据库可以又多个外模式
- 一个应用只有一个外模式,但一个外模式可以给多个应用使用(一人看一个窗口,但一个窗口可以给多人看)
- 是保证数据库安全性的有力措施
3.内模式
- 又称为存储模式
- 数据物理结构和存储方法的描述
- 一个数据库只有一个内模式
1.3.3 二级映像功能和数据独立性
1.外模式/模式映像
- 一个模式可以有多个外模式,但是一个外模式只能有且只有一个外模式/模式映像
- 如果模式发生改变----修改各个外模式/模式印象---->可以让外模式保持不变–>应用程序不必修改.这就是逻辑独立性
2.模式/内模式映像
- 数据库只有一个模式,且只有一个内模式.所以模式/内模式映像唯一
- 如果数据库的存储结构改变----修改模式/内模式映像---->让模式保持不变,从而外模式/应用程序不必修改,这就是物理独立性
补:模式整体图
1.4 数据库系统的组成
1.4.3数据库管理员
- 决定数据库中的信息内容和结构
- 存储结构和存取策略
- 安全性要求和完整性约束条件(存储安全)
- 监控数据库的使用和运行(备份,防止入侵)
- 数据库的改进和重组,重构(性能监控)