数据库系统原理-04735(2018年版) - 第一章:数据库系统概述 知识点与概念总结

2020-07-26 25 ℃

第一章 数据库系统概述


1.1数据库基本概念(识记)

  • DB:数据库(Database)长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据的集合。
  • DBMS:数据库管理系统(Database Management System),DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,为用户或应用程序提供访问DB的方法,包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型,可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS。
  • DBS:数据库系统(Database System),DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据,方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统,即采用了数据库技术的计算机系统。
  • 数据库技术:是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的一门软件学科。

1.2数据管理技术的发展(识记)

1.人工管理阶段20世纪50年代中期以前

​ 1)数据不保存在机器中;
​ 2)没有专用软件对数据进行管理;
​ 3)只有程序的概念,没有文件的概念;
​ 4)数据面向程序。

2.文件系统阶段20世纪50年代后期至60年代中期
1)数据可长期保存在磁盘上;
2)数据的逻辑结构与物理结构有了区别;
3)文件组织呈现多样化;
4)数据不再属于某个特定程序,可以重复使用;
5)对数据的操作以记录为单位。
文件系统三个缺陷(识记)

  • 1)数据冗余性
  • 2)数据不一致性
  • 3)数据联系弱

3.数据库阶段20世纪60年代后~至今
数据管理技术进入数据库阶段的标志是20世纪60年代末三件大事:
1)1968年美国IBM公司推出层次模型的IMS系统;
2)1969年美国CODASYL组织发布了DBTG报告。总结了当时各式各样的数据库,提出网状模型,尔后于1971年4月正式通过。
3)1970年美国IBM公司的E.F.Codd连续发表论文,提出关系模型,奠定了关系数据库的理论基础。

数据库管理阶段特点(领会★):

1)采用数据模型表示复杂的数据结构
  2)有较高的数据独立性
  3)数据库系统为*用户提供了方便的用户接口。
  4)数据库系统提供以下四个方面的数据控制功能:
   ①数据库的恢复
   ② 数据库的并发控制
   ③ 数据库的完整性
   ④ 数据库的安全性
  5)增加了系统的灵活性。
  增加了系统的灵活性对数据的操作不一定以记录为单位,可以以数据项为单位。

1.3 数据库系统的结构

1.3.1 三层模式和两级映象(领会★):

  • 三层模式体系结构:

1)外模式(External Schema):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。

2)模式(Schema):也称概念模式或逻辑模式,是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。

3)内模式(Internal Schema):是数据库在物理存储方面的描述,定义所有内部记 录类型、索引和文件的组织方式,以及数据控制方面的细节。

  • 两级映象:

外模式/模式映象:用于定义概念模式和内模式之间的对应 性。一般在内模式中描述。

逻辑模式/内模式映象:用于定义外模式和概念模式间的对应性。 一般在外模式中描述。

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1.3.2 数据库系统的运行与应用结构

    1. 客户/服务器(Client/Server , C/S) 结构。
    1. 浏览器/服务器 (Browser/Server ,B/S)结构。

1.4 数据模型(领会★)

  • 模型(Model): 模型是现实世界特征的模拟和抽象表达,其有助于人们更好地认识和理解客观世界中的事物、对象、过程等感兴趣的内容。

1.4.1数据模型组成三要素:

  1. 数据结构

​ 数据结构描述的是系统的静态特征。

  1. 数据操作

​ 数据操作描述的是系统的动态特征。

  1. 数据约束

​ 数据约束描述数据结构中数据间的语法和语义关联,包括相互制约与依赖关系以及数据动态变化规则,以保证数据的正确性、有效性与相容性

1.4.2 数据模型的分类(领会★):

数据模型按不同的应用层次分成三种类型:分别是概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型 [5] 。

概念数据模型

概念数据模型(Conceptual Data Model),是一种面向用户、面向客观世界的模型,主要用来描述世界的概念化结构,它是数据库的设计人员在设计的初始阶段,摆脱计算机系统及DBMS的具体技术问题,集中精力分析数据以及数据之间的联系等,与具体的数据管理系统(Database Management System,简称DBMS)无关。概念数据模型必须换成逻辑数据模型,才能在DBMS中实现 [5] 。

在概念数据模型中最常用的是E-R模型、扩充的E-R模型、面向对象模型及谓词模型 [5] 。

逻辑数据模型

逻辑数据模型(Logical Data Model),是一种面向数据库系统的模型,是具体的DBMS所支持的数据模型,如网状数据模型(Network Data Model)、层次数据模型(Hierarchical Data Model)等等。此模型既要面向用户,又要面向系统,主要用于数据库管理系统(DBMS)的实现 [5] 。

物理数据模型

物理数据模型(Physical Data Model),是一种面向计算机物理表示的模型,描述了数据在储存介质上的组织结构,它不但与具体的DBMS有关,而且还与操作系统硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有其对应的物理数据模型。DBMS为了保证其独立性与可移植性,大部分物理数据模型的实现工作由系统自动完成,而设计者只设计索引聚集等特殊结构 [5] 。

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发表时间:2020-07-26 21:24

最后更新时间:2020-07-26 21:47