数据库技术基础

DBMS功能、特点、分类

数据库管理系统主要功能包括数据定义、数据库操作、管理和存取

• 数据定义：DDL
• 数据库操作：DML
• 数据库运行管理
• 数据组织、存储、管理
• 数据库的建立与维护

DBMS特点

• 数据结构化统一管理
• 有较高的数据独立性
• 数据控制功能
  • 数据的安全性
  • 数据的完整性
  • 并发控制
  • 故障恢复

DBMS分类

• 关系数据库系统：RDBS
• 面向对象的数据库系统：OODBS
• 对象关系数据库系统：ORDBS

数据库系统体系结构分类

数据库系统体系结构分为

• 集中式
• 分布式
• C/S（客户端/服务器）
• 并行结构

数据库系统的三级模式结构

数据库的三级模式结构

数据抽象

• 视图层：描述整个数据库的某个部分
• 逻辑层：描述数据库中存储什么数据以及这些数据间存在什么关系
• 物理层：描述数据在存储器中是如何存储的

三级模式

• 外模式：也称用户模式或子模式，是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。
• 概念模式：也称模式，是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述，只涉及型的描述，不涉及具体的值。
• 内模式：也称存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，定义所有的内部记录类型、索引和文件的组织方式，以及数据控制方面的细节。

两级映像

• 模式/内模式映像
• 外模式/模式映像

数据的独立性

• 数据的物理独立性：它是指当数据库的内模式发生改变时，数据的逻辑结构不变
• 数据的逻辑独立性：它是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，数据的逻辑结构发生变化后，用户程序也可以不修改，但是，为了程序能够正确执行，需要修改外模式/模式之间的映像

数据模型

什么是数据模型？就是对现实世界数据特征的抽象。

• 概念数据模型
  • 也称为信息模型，是现实世界到信息世界的第一层抽象，按用户的观点对数据和信息建模 
  • E-R模型（实体联系）
• 基本数据模型：
  • 是按照计算机系统的观点对数据建模，是现实世界数据特征的抽象，用于DBMS的实现 
  • 层次模型，网状模型、关系模型和面向对象数据模型

数据模型的三要素

• 数据结构
• 数据操作
• 约束条件

E-R模型

实体

实体是现实世界中可以区别于其他对象的“事物”或“物体”，每个实体由一组特性（属性）来表示，其中的某一部分属性可以唯一标识某个实体，如职工号

联系

两个不同实体之间的联系

• 一对一（1:1）
• 一对多（1:*）
• 多对多（*:*）

两个以上不同实体集之间的联系

• 1:1:1
• 1:1:*
• 1:*:*
• *:*:*

同一实体集内的二元联系

• 1:*
• *:*

属性

• 简单属性和复合属性：简单属性是原子的、不可再分的，复合属性可以细分为更小的部分。如通信地址可以进一步细分为省、市、街道、邮编等。
• 单值属性和多值属性：指一个属性有单个值或多个值。如职工的亲属姓名。
• NULL属性：当实体在某个属性上没有值或属性值未知时，使用NULL值。表示无意义或不知道。
• 派生属性：可以从其他属性得来。如参加工作时间和工作年限，身份证号和年龄等。