一、常用术语及其基本概念
数据(data):描述事物的符号记录(数字 、文字、图形、图像、音频、视频.....)
数据库(DataBase,DB):长期存储在计算机内,有组织的、可共享的大量数据的集合
数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS):科学的组织和存储数据,高效的获取和维护数据的一个系统软件
数据库系统(DataBase System,DBS):由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用程序和数据库管理人员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统
二、数据管理技术的发展
人工管理阶段:数据不保存,不共享,不独立,由应用程序管理数据
文件系统阶段:可长期保存,共享性差,独立性差,由文件系统管理数据
数据库系统阶段:整体数据结构化(与文件系统的本质区别),数据的共享性高,冗余度低,独立性高,由数据库管理系统统一管理和控制
三、数据模型
模型:对现实世界中某个对象特征的模拟和抽象
数据模型:对现实世界数据特征的抽象,用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的,是数据库系统的核心和基础,由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成
概念模型:按用户观点对数据和信息建模,用于数据库设计,用E-R图来表示
逻辑模型:按计算机系统的观点对数据建模,用于数据库管理系统的实现
层次模型:用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系 (1)有且只有一个节点没有双亲节点,这个节点称为根节点 (2)根以外的其他节点有且只有一个双亲节点
网状模型:(1)允许一个以上的节点无双亲 (2)一个节点可以有多于一个的双亲
关系模型:由一组关系组成 , 每个关系的数据结构是一张规范化的二维表 , 关系的每一个分量都是不可再分的数据项
物理模型:对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的
四、信息世界中涉及的基本概念
实体:客观存在并可相互区别的事物,例如:学生,课程,选课等
属性:实体所具有的某一特性,例如:学生实体可由学号,姓名,性别,出生年月,所在系等属性组成
码:唯一标识实体的属性集,例如:学号是学生的码
实体型:用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体,例如:学生(学号,姓名,性别,出生年月,所在系)
实体集:同一类型实体的集合,例如:全体学生
联系:包含实体(型)内部的联系:实体各属性之间的联系和实体(型)之间的联系:不同实体集之间的联系
五、关系模型中的一些术语
关系(值):一个关系对应一张二维表
元组:表中的一行
属性:表中的一列,给每个属性起一个名称即属性名
码:表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组,也称码键
域:一组具有相同数据类型的值的集合,属性的取值范围来自某个域
分量:元组中的一个属性值
关系模式(型):对关系的描述,表示为:R(U,D,DOM,F),其中R为关系名,U为组成该关系的属性名集合,D为U中属性所来自的域,DOM为属性向域的映射集合,F为属性间数据的依赖关系集合,通常简记为R(U)
六、数据库系统的结构
从数据库最终用户角度(数据库系统外部的系统结构):单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户-服务器、浏览器-应用程序/数据库服务器多层结构等
从数据库应用开发人员角度(数据库系统内部的系统结构):三级模式结构
模式(逻辑模式):数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图,一个数据库只有一个模式
外模式(子模式/用户模式):数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看到和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示,一个数据库可以有多个外模式
内模式(存储模式):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,一个数据库只有一个内模式
七、数据库系统模式中的概念
型:对某一类数据的结构和属性的说明,例如:学生记录定义为(学号,姓名,性别,系别,年龄)这样的记录
值:型的一个具体赋值,例如:(201708161,王五,男,计算机系,19)
模式:数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,仅涉及型的描述,不涉及具体值,是相对稳定的
实例:模式的具体值,同一个模式可以有很多实例,是相对变动的
八、数据库的二级映像
外模式/模式映像:模式改变时(增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型),由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变而使外模式保持不变,从而使依据数据外模式编写的应用程序不变,保证了数据(与应用程序)的逻辑独立性
模式/内模式映像:当数据的存储结构发生改变时,由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变使模式保持不变,从而应用程序也不必改变,保证了数据(与程序)的物理独立性