数据库系统概论相关知识点复习

1.数据库的4个基本概念1）数据（data）：描述事物的符号记录。数据是数据库中存储的基本对象，数据的解释是指对数据含义的说明，数据的含义称为数据的语义2）数据库（database，DB）：数据库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。具有较小的冗余度（redundancy）、较高的数据独立性（data independency）、和易扩展性(scalability),并可为各种用户共享3）数据库管理系统（database system,DBS）:数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。它有以下几个主要功能：1）数据定义功能 2）数据存储、组织和管理 3）数据操纵功能 4）数据库的事务管理和运行管理 5）数据库的建立与维护功能 6）其他功能4）数据库系统（database system,DBS）：数据库系统是由数据库、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2.数据管理的产生与发展：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段3.数据库系统的特点1）数据结构化：数据库系统实现整体的结构化，所谓整体结构化是指数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用，而是面向整个组织或企业2）数据的共享性高、冗余度低且易扩充：数据共享可以大大减少数据冗余，节约存储空间。数据共享还能避免数据之间的不相容性和不一致性3）数据独立性高：它包含物理独立性和逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的，逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的4.数据由数据库管理系统统一管理和控制1）数据的安全性（security）保护：以防止不合法使用造成的数据泄密和破坏2）数据的完整性（integrity）检查：完整性是指数据的正确性、有效性和相容性。3）并发（concurrency）控制4）数据库恢复（recovery）-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------数据模型是对现实世界数据特征的抽象，数据模型是数据库系统的核心和基础。数据模型通常由数据结构，数据操作，数据的完整性约束条件三部分组成。根据模型应用的不同目的，数据模型可以分为两大类，分别属于两个不同层次。1.概念模型：也称信息模型，主要用于数据库设计。概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模。信息世界的基本概念：1）实体（entity）：客观存在并可相互区别的事物。2）属性（attribute）：实体所具有的某一特征。3）码（key）：唯一标识实体的属性集。4）实体型（entity type）：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。5)实体集(entity set)：同一类型实体的集合。6)联系(relationship)：实体内部联系指组成实体的各属性间的联系，实体间的联系可分为一对一，一对多，多对多三种。概念模型的表示方法很多，最常用的为实体-联系方法(Entity-Relationship approach），该方法用E-R图来描述概念模型。E-R方法也成为E-R模型2.逻辑模型和物理模型:逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型和对象关系数据模型等。主要用于数据库管理系统的实现。物理模型是对数据最底层的抽象。1)层次模型概念：有且只有一个结点没有双亲结点，称为根节点。根结点以外的其他结点有且只有一个双亲结点。IBM公司的IMS数据库关系系统采用的是层次模型。优点：1.数据结构简单清晰，2.查询效率高，3.良好的完整性支持。缺点：1.现实世界很多联系是非层次的，2.对用户要求较高，用户必须清楚所用数据库的层次结构。2)网状模型概念：允许一个以上的结点无双亲，一个结点可以有多于一个双亲。优点：1.可以更为直接的描述现实世界，2.具有良好的性能，存取效率高。缺点：1.结构比较复杂，且随着应用环境的扩大，结构会越来越复杂，不利于用户掌握。2.网状数据库的数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）比较复杂，要求用户掌握数据库结构和存取路径，不容易使用。3)关系模型关系模型是最重要的一种数据模型.概念：关系模型由关系数据结构，关系操作集合，关系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。关系模型中的一些术语：1.关系(relation)：一个关系对应通常说的一张表。2.属性(attribute)：表中的一列即为一个属性。3.域(domain)：属性的取值范围。4.元组(tuple)：表中的一行即为一个元组。5.码(key)：也称码键。表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。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）关系模型要求关系必须是规范化的，关系的每一个分量必须是一个不可分的 数据项。关系模型的数据操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据。优点：1.关系模型与非关系模型不同，它具有严格的数学基础。2.概念单一，所以其数据结构简单，清晰，用户易懂易用。3.存取路径对用户透明（隐藏），具有更高的数据独立性，安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。缺点：最主要的是由于存取路径对用户透明，所以查询效率往往不如非关系数据模型。-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1.模式：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,它仅仅涉及型的描述，不涉及具体的值。实例：模式的一个具体值。模式是相对稳定的，实例是相对变动的。2.数据库的三级模式结构是指数据库是由外模式，模式，内模式三级构成。1）外模式（extermal schema）：也称子模式或者用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。2）模式(schema)：也称逻辑模式，数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。3）内模式(internal schema)：也称存储模式，一个数据库只有一个内模式，它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组织方式。3.数据库的二级映像功能与数据独立性1）外模式/模式映像：保证数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。2）模式/内模式映像：保证数据的物理独立性4.数据库系统的组成：1）硬件平台及数据库：要有足够大的内存，足够大的磁盘磁带以及较高的通道能力2）软件：数据库管理系统、操作系统、高级语言及其编译系统、数据库应用系统等3）人员（数据库管理员、系统分析员、数据库设计人员、应用程序猿、最终用户）

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