数据库整理（一）-基本概念

数据库整理（一）--基本概念

数据 (Data)

​ 描述事物的符号记录：文本、音频、视频、图像等都是

数据库 (Database)

​ 存放数据的仓库 长期存放在计算机内（永久存储）、有组织的、可共享的大量数据的集合。

数据库管理系统 (DBMS)

​ 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。

数据库系统 (DBS)

​ 由数据库、DBMS、应用程序和数据库管理员（DBA）组成的储存、管理、处理和维护数据的系统。

数据库的特点

• 数据结构化

• 数据共享度高

  减少数据冗余，避免数据不相容的不一致性，系统弹性大、容易扩充

• 数据独立性高
  物理独立性
  用户应用程序与数据库中物理存储相互独立，应用程序只处理逻辑结构，改变数据存储，应用程序可不变
  逻辑独立性
  应用程序与数据结构的逻辑结构相互独立，改变逻辑结构，应用程序可不变

• 数据由数据库管理系统统一管理与控制

数据完整性

• 正确

​ 满足域限制（数据类型、数据长度）

• 有效

​ 满足域的条件下进一步约束（例如 成绩在0~100之间）

• 相容

​ 主码唯一等

数据模型

对现实世界中相关实体数据特征的抽象。描述数据的结构和性质、数据之间的联系以及施加在数据或数据联系上的一些限制。
是用于描述数据、组织数据和对数据进行操作的

• 概念模型
  是按用户的观点来对数据和信息建模，即：信息世界的建模。--用于数据库设计 -- E-R图
• 逻辑模型
  层次模型、网状模型、关系模型--用于数据库管理系统的实现
• 物理模型
  是对数据最低层的抽象，它描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。
  从概念模型到逻辑模型的转换是由数据库设计人员完成的，从逻辑模型到物理模型的转换是由DBMS完成的。

数据模型的三要素

• 数据结构

• 数据操作

• 数据的完整性约束条件

• 实体完整性

• 参照完整性

• 用户定义的完整性

数据库结构

数据库系统的内部结构-模式结构
数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，是数据库系统的内部结构 。
数据库系统的外部结构-体系结构
数据库最终用户角度看（数据库系统的体系结构） ，数据库系统的结构（单用户结构、主从式结构、分布式结构等）

数据模型的“型”和“值”

“型”是某一类数据的结构和属性的说明，“值”是具体赋值。如：（学号，姓名）有记录值（2013，阿明）

模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是型，其一个具体的值称为模式的一个实例。

三级模式**

​ 三级模式是对数据的三个抽象级别 数据的具体组织给数据库管理系统管理，用户能逻辑地、抽象的处理数据，不关心数据具体表示方式和存储方式

• 模式

  又名逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。数据库数据在逻辑级的视图。一个数据库只有一个模式。

• 外模式

  数据库用户能看到的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。可以有多个外模式。保障数据库安全，每个用户仅能看见和访问对应的外模式中的数据，其余数据不可见

• 内模式

  一个数据库只有一个内模式，是物理结构和储存方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。

二级映象

​ 二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换 保证数据有逻辑独立性与物理独立性

• 外模式/模式映像

  模式是数据的全局逻辑结构，外模式是数据的局部逻辑结构。一个模式对应多个外模式。

  模式改变时，数据库管理员对各外模式/模式的映像做相应修改，外模式不变，应用程序不用改 --逻辑独立性

• 模式/内模式映像

  数据库存储结构改变时，数据库管理员对各模式/内模式的映像做相应修改，模式不变，应用程序不用改 --物理独立性

信息世界基本概念

(1) 实体（Entity）
客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。
(2) 属性（Attribute）
实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。
(3) 码（Key）
唯一标识实体的属性集称为码。
(4) 域（Domain）
属性的取值范围称为该属性的域。
(5) 实体型（Entity Type）
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。 学生（学号，姓名）是实体型
(6) 实体集（Entity Set）
同一类型实体的集合称为实体集。全体学生是实体集
(7) 联系（Relationship）
现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。

关系模型

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

关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项

数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系 用户不用说明“怎么干” 只要指出要“干什么”

关系（Relation）
一个关系对应通常说的一张表 --实体集 元组的集合
元组（Tuple）
表中的一行即为一个元组 -- 一个实体
属性（Attribute）
表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名
主码（Key）
表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。
域（Domain）
属性的取值范围。
分量
元组中的一个属性值。 --每个单元格
关系模式
对关系的描述 关系名（属性1，属性2，…，属性n） 学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）