1.3数据库的体系结构.doc
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Note SQL Server自学视频教程
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SQL Server自学视频教程
Note第1章 数据库基础知识
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第1章 数据库基础知识
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第 章
数据库基础知识( 视频讲解:25分钟)
本章主要介绍数据库的相关概念,主要包括数据库系统的简介、数据库的体系结构、数据模型、常见关系数据库。通过本章的学习,读者应该掌握数据库系统、数据模型、数据库三级模式结构以及数据库规范化等概念,对比常见的关系数据库。
本章能够完成的主要范例(已掌握的在方框中打勾)
了解常见的数据模型
理解实体与关系
理解数据库的三级模式和两层映射
掌握各种关系型数据库的特点
认识关系型数据库的规范和设计原则
1.1 数据库系统概述
数据库系统(DataBase System)是由数据库及其管理软件组成的系统,人们常把与数据库有关的硬件和软件系统称为数据库系统。
1.1.1 组成数据库系统的主要部分
图1.1 数据库系统的组成数据库系统(DataBase System,DBS)是采用数据库技术的计算机系统,是由数据库(数据)、数据库管理系统(软件)、数据库管理员(人员)、硬件平台(硬件)和软件平台(软件)5部分构成的运行实体,如图1.1所示。其中数据库管理员(DataBase Administrator,
图1.1 数据库系统的组成
1.1.2 追溯数据库技术的发展史
数据库技术是应数据管理任务的需求而产生的,随着计算机技术的发展,对数据管理技术也不断地提出更高的要求,其先后经历了人工管理、文件系统、数据库系统等3个阶段,下面分别对这3个阶段进行介绍。
1.人工管理阶段
20世纪50年代中期以前,计算机主要用于科学计算。当时硬件和软件设备都很落后,数据基本依赖于人工管理。人工管理数据具有如下特点:
数据不保存。
使用应用程序管理数据。
数据不共享。
数据不具有独立性。
2.文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期,硬件和软件技术都有了进一步发展,有了磁盘等存储设备和专门的数据管理软件即文件系统,该阶段具有如下特点:
数据可以长期保存。
由文件系统管理数据。
共享性差,数据冗余大。
数据独立性差。
3.数据库系统阶段
20世纪60年代后期以来,计算机应用于管理系统,而且规模越来越大,应用越来越广泛,数据量急剧增长,对共享功能的要求越来越强烈,这样使用文件系统管理数据已经不能满足要求,为了解决一系列问题,出现了数据库系统,用来统一管理数据。数据库系统的出现,满足了多用户、多应用共享数据的需求,比文件系统具有明显的优势,标志着数据管理技术的飞跃。
1.2 抽象数据模型
数据模型是一种对客观事物抽象化的表现形式,它对客观事物加以抽象,通过计算机来处理现实世界中的具体事物,它客观地反映了现实世界,易于理解,与人们对外部事物描述的认识相一致。
1.2.1 认识数据模型
数据模型是数据库系统的核心与基础,是关于描述数据与数据之间的联系、数据的语义、数据一致性约束的概念性工具的集合。
数据模型通常是由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成的,分别介绍如下。
数据结构:是对系统静态特征的描述,描述对象包括数据的类型、内容、性质和数据之间的相互关系。
数据操作:是对系统动态特征的描述和对数据库各种对象实例的操作。
完整性约束:是完整性规则的集合,它定义了给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则。
1.2.2 常见的数据模型
常用的数据库数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型,下面分别进行介绍。
(1)层次模型:用树形结构表示实体类型及实体间联系的数据模型,如图1.2所示。具有以下特点。
每棵树有且仅有一个无双亲节点,称为根。
树中除根外所有节点有且仅有一个双亲。
(2)网状模型:用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型,如图1.3所示。用网状模型编写应用程序极其复杂,数据的独立性较差。
(3)关系模型:以二维表来描述数据,如图1.4所示。关系模型中,每个表有多个字段列和记录行,每个字段列有固定的属性(数字、字符、日期等)。关系模型数据结构简单、清晰,具有很高的数据独立性,因此是目前主流的数据库数据模型。
图1.2 层次模型 图1.3 网状模型
图1.4 关系模型
关系模型的基本术语如下。
关系:一个二维表就是一个关系。
元组:就是二维表中的一行,即表中的记录。
属性:就是二维表中的一列,用类型和值表示。
域:每个属性取值的变化范围,如性别的域为{男,女}。
关系中的数据约束如下。
实体完整性约束:约束关系的主键中属性值不能为空值。
参照完整性约束:关系之间的基本约束。
用户定
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