數據庫SQL---數據庫系統概論

一、基本術語

1）信息：指數據加工處理後有用的數據。

2）信息的3種世界：

（1）現實世界：存在於人腦以外的客觀世界。

（2）信息世界：現實世界在人腦中的反映。

（3）數據世界：將信息世界中的信息經過抽象和組織，按特定的數據結構，將數據存儲於計算機中。

3）數據：描述事物的符號記錄。

（1）數據處理：指對各類數據進行採集、存儲、檢索、加工、傳播和應用等一系列活動的總和。

（2）數據管理：對數據進行有效的分類、組織、編碼、存儲、檢索、維護和應用，是數據處理的中心問題。

（3）數據冗餘：指相同的數據在不一樣的地方重複存儲。

（4）數據完整性：指數據的正確性、有效性、相容性，也稱爲一致性約束。

4）數據庫

（1） 含義：長期存儲在計算機內的、有組織的、可共享的數據集合。

          狹義：存儲數據的倉庫。
          廣義：能夠對數據進行存儲和管理的軟件以及數據自己統稱爲數據庫。
          數據庫是由表、關係、操做組成。

（2）數據庫特色：較小的冗餘度、較高的數據獨立性、易擴展性、可爲各個用戶共享。

（3）數據庫技術：科學的組織和存儲數據、高效的獲取和處理數據。

（4）一個數據庫中包含三個文件：基本數據文件（主數據文件）：.mdf 有且只有一個。

                                                        輔助數據文件：.ndf 無關緊要可多個。

                                                        日誌文件：.ldf 至少一個。

（5）數據庫管理技術經歷的階段：人工管理階段、文件系統階段、數據庫管理階段。

（6）爲何須要數據庫
         幾乎全部的應用軟件的後臺都須要數據庫
         數據庫存儲數據佔用空間小，容易持久保存
         存儲比較安全
         容易維護和升級
         數據庫移植比較容易
         簡化對數據的操做

（7）有了編程語言爲何還須要數據庫
         對內存數據操做是編程語言的強項，但對硬盤數據操做倒是編程語言
         對硬盤數據操做倒是數據庫的強項，是數據庫研究的核心問題

5）DBMS（數據庫管理系統）：由一個相互關聯的數據的集合和一組用以訪問、管理和控制這些數據的程序組成。

（1）DBMS的用途：科學地組織和存儲數據、高效地獲取和維護數據。

（2）DBMS的特色：數據結構化、數據的共享度高、冗餘度低、易擴充、數據獨立性高、數據由數據庫管理系通通一管理和控制。

（3）DBMS的組成：模式更新、查詢、更新、查詢處理器、存儲管理器、事物管理器。

6）DBS（數據庫系統）：DBS=DB+DBMS

（1）DBS的發展：網狀數據庫（網狀模型，圖形結構）

                   層次數據庫（層次模型，樹形結構）

                    關係數據庫（關係模型，簡單二維表結構）

（2）SQL（結構化查詢語言）：專爲數據庫而創建的操做命令集。

二、數據模型

1）根據數據抽象的不一樣級別，將數據模型劃分爲3層：概念模型、邏輯模型、物理模型。

2）數據模型的組成：數據結構、數據操做、數據完整性。

（1）數據結構：描述數據庫的組成對象（實體）以及對象之間的聯繫，是對系統靜態特徵的描述。

         數據結構和數據庫的區別
               數據庫是在應用軟件級別研究數據的存儲和操做
               數據結構是在系統軟件級別研究數據的存儲和操做

（2）數據操做：指對數據庫中各個對象的實例容許執行的操做的集合，是對系統動態特徵的描述。

（3）數據完整性約束（數據約束）：對數據結構和數據操做的一致性、完整性約束。

3）概念模型

（1）概念模型是現實世界的第一層抽象。

（2）常見的概念模型：實體聯繫模型（E-R模型）、面對對象模型（OO模型）。

4）邏輯模型

（1）邏輯層：數據抽象的中間層，用於描述數據庫數據的總體邏輯結構，是現實世界的第二層抽象。

（2）邏輯層的數據抽象稱爲邏輯數據模型（數據模型）。

（3）傳統的邏輯數據模型：層次模型、網狀模型、關係模型；非傳統的邏輯數據模型：面向對象模型（OO模型）、XML模型。

5）物理模型

（1）物理層：數據抽象的最底層，用於描述數據的物理存儲結構和存取方法。

（2）物理層的數據抽象稱爲物理數據模型。

三、層次模型

1）層次模型用樹形結構來表示各種實體以及實體間的聯繫。

2）條件：有且僅有一個結點沒有雙親結點（根結點）、根之外的其餘結點有且僅有一個雙親結點。

3）優勢：數據結構簡單清晰、查詢效率高、提供了良好的數據完整性支持。

4）缺點：多對多聯繫表示不天然、查詢孩子結點必須經過雙親結點、因爲結構嚴密層次命令區域程序化、對插入和刪除操做的限制多。

四、網狀模型

1）條件：容許一個以上的結點無雙親、一個結點能夠有多個雙親。

2）優勢：更直接的描述現實世界、存取效率高。

3）缺點：結構複雜、操做語言複雜。

五、關係模型

1）關係模型由一組關係組成，每一個關係的數據結構是一張二維表，沒有重複行、列。

2）經常使用術語

（1）關係：一個關係對應一張二維表。

（2）元組：表中的一行。

（3）屬性：表中的一列。

（4）碼（碼鍵）：表中的某個屬性或屬性組，能夠惟一標識表中的一行。

（5）域：屬性的取值範圍。

（6）份量：屬性的取值範圍。

（7）外碼：表中的某個屬性或屬性組，用於描述本關係中的元組與另外一個關係中的元組之間的聯繫。

（8）關係模式：形式：關係名（屬性名1，屬性名2，...，屬性名n）。

六、數據抽象

1）物理層抽象：最低層次的抽象，描述數據其實是如何存儲。

2）邏輯層抽象：中間層次的抽象，描述數據庫中存儲什麼數據以及這些數據之間存在什麼關係。

3）視圖層抽象：最高層次的抽象，只描述整個數據庫的某個部分。

七、數據庫的三級模式

1）模式：數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵的描述，僅涉及型的描述，不涉及具體的值。

2）實例：模式的一個具體值，同一個模式能夠有不少實例。

3）三級模式結構：外模式、模式、內模式。

（1）外模式（子模式、用戶模式）：對應於視圖層數據抽象，一般爲模式的子集，數據的局部邏輯結構。

（2）模式（邏輯模式）：對應於邏輯層數據抽象，是數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵描述，是用戶的公共數據視圖，數據庫管理系統模式結構的中間層，既不涉及數據的物理存儲細節和硬件環境，一個數據庫只有一個模式，數據的全局邏輯結構，一個模式能夠有多個外模式。

（3）內模式（存儲模式）：對應於物理層數據抽象，是數據的物理結構和存儲方式的描述，是數據在數據庫內部的表現方式，一個數據庫只有一個內模式。

八、數據庫的兩層映像

1）外模式/模式映象：定義了該外模式與模式之間的對應關係，保證了數據的邏輯獨立性。

2）模式/內模式映象：惟一的，定義了數據全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關係，保證了數據的物理獨立性。