文档介绍：计算机等级考试培训公共基础 数据库设计基础
计算机基础教研室
内容提要
数据库系统的基本概念
数据模型
关系代数
数据库设计概述
数据库系统的基本概念
数据(data):载荷信息的物理符号。数字、文字、图像、声音,凡能以一种方式记录并存储的,都是数据
数据库(DB):存储在计算机内、有组织的、能为多个用户共享的数据的集合体称为数据库(数据的描述、关系的描述)
数据库管理系统(DBMS):用于数据的定义、操纵、维护、控制、保护和数据服务的软件系统,属于系统软件。
数据库管理员(DBA):负责数据的规划、设计、维护、监视的专业技术人员。
数据库系统:由数据库、数据库管理系统、数据库管理员和计算机系统联合组成的,为一特定目标建立的数据库应用系统
数据库系统的发展
第一阶段:人工处理阶段,数据保存期短,数据流小,数据和程序一一对应,数据共享性差,数据冗余大,数据安全性不好
第二阶段:文件系统阶段,数据可以用文件的形式长期保存,数据量加大,数据文件可以得到有限的共享,程序与数据之间还是有强烈的依赖关系,数据冗余大
第三阶段:数据库系统阶段,数据不但要存储数据本身,还需要反映大量数据间的内在联系,数据组织和操作要求空前复杂,数据安全、独立和共享成为紧迫的要求,计算机技术和网络技术的发展,为此提供了坚实的基础
数据库系统的特点
数据冗余少
共享性高
独立性强
高的安全性和完整性
便于查询和操纵
标准化的数据组成方式,统一的管理与控制
体系结构:
规约数据库中数据的逻辑结构、存储结构、联系和约束,并能到普遍认同的模式
数据库的体系结构
模式——定义的数据库的逻辑结构,包括:数据记录的名称、数据项的名称、数据项的类型和值域、数据项的逻辑关系、不同记录之间的联系、数据的安全性和完整性,由此建立概念数据库(并没有在计算机上实现,一个结构和方案的约定)
外模式——定义面向不同用户的数据逻辑结构,由此建立用户数据库,这样的数据库属于概念数据库的子集,只抽取和该用户相关的数据
内模式——数据的存储模式或者物理模式,是逻辑模式在存储器上的映像,核心就是怎么有效的提高数据的存储效率、访问效率、资源占用效率
数据模型
现实世界:现实世界的实体。用户需要处理的对象和数据来源
信息世界:现实世界在们头脑中的反映,把客观世界抽象后,得到的概念结构
数据世界:数据在计算机系统上的物理描述和存储
E-R图:实体联系图,用于表达实体、实体属性、实体联系和它们之间的关系
学生
学号
姓名
性别
年龄
系别
商品部
工作
职工
n
1
数据模型
层次模型、网络模型、关系模型
对每种模型而言,我们需要从以下几个角度来描述:
数据结构——数据的逻辑关系
数据操作——建立在逻辑关系上的数据操作访问方式
存储结构——数据的存储方式
完整性约束——当数据发生改变时(插入、删除、修改),对相关操作的约定或者约束
数据模型
层次模型:比较早期的数据模型(又称为树形结构),由IBM公司最先提出,就目前而讲,并没有完全废弃(比如,WINDOWS中的文件系统就是典型的树形结构),
网络模型:一种复杂化的层次结构,任意节点之间,都可以建立联系,基于模糊数据库研究的DBTG就是建立在该模型之上,公交系统的分析、电信网络系统的分析、企业间由产品产生联系的业务分析等等,都有一定的应用
关系模型:现代数据库技术中,基本90%都是基于关系模型的数据库系统,应用相当广泛,Oracle,Sybase,Informix,SQL Server,Foxpro等数据库管理系统,都采用关系模型的数据结构。是建立在集合代数基础之上的模型,是由若干二维表格所表达的数据模型,用行列组成的表格来表达实体集,可准确表达一对一,一对多的数据关系
关系模型中的术语
关系:二维表格
元组:表中的一行,表达一个实体
属性:表中的一列,每个属性都有属性名(不超过10个字节)
主键(KEY):又称呼为关键字,惟一标识元组的属性集合
域:属性的取值范围
关系模式:对表格描述的格式
学生(学号,姓名,性别,年龄,专业,籍贯,照片,备注)
注意:关系中,不但能描述数据,而且也能描述数据之间的关系,是隐含的)