資料庫系統的基本原理(概述)

雨中lte發表於2020-12-09
資料庫

mysql01-資料庫系統的基本原理

資料庫系統的概念

資料（Data）
資料庫儲存的基本物件，描述現實世界中各種事物的符號記錄
特點：資料與其語意是不可分的

資料庫（DB）
長期儲存在計算機內，有組織，可共享的大量資料的集合。
特點：
具有較小的冗餘度
較高的資料獨立性
易擴充套件
可共享
按一定的資料模型組織。描述和儲存

資料庫管理系統（DBMS）
資料庫系統的核心，是位於使用者與作業系統之間的一層資料庫管理軟體
主要功能
提供資料定義語言（DDL）
資料操縱功能（DML）【增，刪，改，查】
資料控制功能（DCL）

資料庫系統 （DBS）
資料庫系統是指在計算機系統中引入資料後的系統，一般由資料庫（DB），資料庫管理系統（DBMS）,應用系統和資料庫管理員（DBA）構成
圖01資料庫系統的結構

資料庫應用系統（DBAS）
資料庫系統及其應用程式的組成（例如圖書管理應用系統，鐵路訂票應用系統等）

資料庫系統的產生與發展

人工管理階段
檔案系統階段
資料庫系統階段

資料庫模型

資料模型：現實世界資料特徵的模擬和抽象
圖02

基本的一些概念
實體：客觀存在可相互區別的事物
屬性：實體所具有的某一特性，一個實體可由若干屬性來描述
碼：唯一標識實體的屬性集，碼也稱關鍵碼或關鍵字
域：屬性的取值範圍稱為該屬性的域
實體型：用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體
實體集：同一型別實體的集合
聯絡：實體內部的聯絡和實體之間的聯絡

E-R圖（實體-聯絡方法，描述現實世界的概念模型）
寫法
矩形框內寫明實體名
橢圓內寫明屬性，並用無向邊將其與相應的實體連線起來
聯絡本身用菱形框表示，菱形框內寫明聯絡名，並用無向邊與其相應的實體連線起來，並在無向邊旁標上聯絡的型別（1：1，1：n，n：m等）
圖03

資料模型的三要素

  1. 資料結構

層次模型：根以外的其他結點有且僅有一個雙親結點

網狀模型：有一個以上的結點沒有雙親結點，允許結點有多個雙親結點，允許兩個結點之間有多種聯絡

關係模型：關係模型的資料結構是一個“二維表框架”組成的集合，每個二維表又可稱為關係，所以關係模型是“關係框架”的集合。
關係 元組（行） 屬性（列） 主碼，屬性名，關係名，域，分量

在圖二的表中,sno為主碼，sno，sname等對應的一列為屬性，sno,sname,sex等都是屬性名，域：sex 中的取值為“男”或“女”
圖04

  1. 資料操作

增，刪，改，查

  1. 資料的完整性約束

實體完整性
參照完整性
使用者定義完整性

資料庫體系結構

三級模式結構
概念模式（模式或邏輯模式）：資料庫使用者能看到並允許使用的那部分區域性資料的邏輯結構和特徵的描述

外模式（子模式或使用者模式）：資料庫中全體資料的邏輯結構和特徵的描述

內模式（儲存模式或物理模式）：對資料庫儲存結構的描述，，是資料在資料庫內部的表示方式

將模式和內模式分開，保證了資料的物理獨立性;
將外模式和模式分開，保證了資料的邏輯獨立性。

資料庫系統的二級對映與資料獨立性

DBMS在三級模式之間提供了二級映象功能，保證了資料庫系統中的資料能夠具有較高的邏輯獨立性與物理獨立性。

二級映象在DBMS內部實現這三個抽象層次的聯絡和轉換

外模式/模式對映 （確定了資料的全域性邏輯結構與儲存結構之間的對應關係。確保了資料的物理獨立性）
模式/內模式對映 （保證了資料與程式間的邏輯獨立性）

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