第一章 绪论

1.1 数据库体统概述

1.1.1 数据库系统4个基本概念

• 数据Data
  • 描述事物的符号记录
  • 含义，语义
• 数据库DB
  • 长期存储在计算机内，有组织可共享的大量数据的集合
  • 特点
    • 永久存储
    • 有组织 ： 按一定数据模型，较小冗余度，较高数据独立性和易扩展性
    • 可共享
• 数据库管理系统DBMS
  • 位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件
  • 功能
    • 数据定义
    • 数据组织存储和管理
    • 数据操纵：增删改查
    • 数据库的事务运行管理
    • 数据库的建立和维护
    • 其他
• 数据库系统DBS
  • 由数据库和数据库管理系统以及应用程序和管理员组成的存储，管理，处理维护数据的系统

    

1.1.2 数据管理技术的三个发展阶段

• 人工管理阶段
  • 数据不保存
  • 应用程序管理数据
  • 数据不共享
  • 数据没独立性
• 文件系统阶段
  • 数据长期保存：磁盘
  • 文件系统管理数据
  • 缺点：
    • 共享性差，冗余度大
    • 独立性差：文件数据结构修改其对应程序也需要修改
• 数据库系统阶段
  • 共享性高，冗余度小
  • 具有物理和逻辑独立性：程序和数据的物理(逻辑)存储互相独立，程序处理的只是逻辑结构
  • 整体结构化，可用数据模型描述
  • 由数据库管理系统管理数据
    • 安全性保护
    • 完整性保护
    • 并发控制
    • 数据库恢复

1.2 数据模型

• 定义
  • 对现实世界数据的特征抽象
  • 用来描述，组织，操作数据
  • 数据模型是数据库系统的核心和基础
• 要求
  • 真实模拟现实世界
  • 容易被理解
  • 便于计算机实现
• 根据不同的对象和目的，采用不同的数据模型

1.2.1 两类数据模型

• 概念模型
  • 信息模型，按照用户观点建模，用户数据库设计
• 逻辑模型和物理模型
  • 逻辑模型
    • 按计算机的观点建模，用于数据库管理系统的实现
    • 分类
      • 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
  • 物理模型
    • 描述数据在系统内部的表示和存取方法，面向计算机系统

1.2.2 概念模型

• 一些基本概念
  • 实体entity
    • 客观存在并可相互区别的事物
    • 对应数据表中一条完整数据
  • 属性attribute
    • 实体的某一特性
    • 对应数据表中的列
  • 码key
    • 实体的唯一属性集
  • 实体型entity type
    • 实体名和属性名集合抽象刻画同类实体
    • 例：学生(学号，姓名，年龄，...)
  • 联系relationship
    • 实体内部联系
    • 实体之间联系
      • 一对一，一对多，多对多
• 概念模型的表示方法
  • 实体-联系方法(E-R图)

1.2.3 数据模型的组成要素

• 数据结构
  • 层次模型
  • 网状模型
  • 关系模型
• 数据操作
  • 增删改查
• 数据完整性约束
  • 用于限定数据库状态以及变换
  • 用户保证数据正确有效和相容

1.2.4 常用的数据模型

• 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

1.2.5 层次模型

• 树形结构表示实体之间的关系

  

• 层次模型只能处理一对多的实体联系
• 删除的时候其子节点都删除
• 优点
  • 结构简单清晰
  • 查询效率高
• 缺点
  • 不适合描述多对多
  • 查询必须经过父节点
  • 层次命令趋于程序化

1.2.6 网状模型

• 子节点可以有一个以上的父节点且其可以没有父节点

  

• 优点
  • 能更直接描述现实世界
  • 性能良好，存取效率高
• 缺点
  • 结构复杂，用户不易掌握
  • 访问时需选择适当的存取路径，编写程序负担加重