數據庫基礎再總結

再次導讀書本第一章節對整本書的基礎概述： 數據庫（Database,DB）： 是存放數據的倉庫。是長期儲存在計算機內、有組織的，可共享的數據集合。 數據庫中的數據可分為兩類： 1）用戶數據：一般由用戶定義和使用 2）系統數據：數據庫系統定義和使用的數據，稱

再次導讀書本第一章節對整本書的基礎概述：

數據庫（Database,DB）：是存放數據的倉庫。是長期儲存在計算機內、有組織的，可共享的數據集合。

數據庫中的數據可分為兩類：

1）用戶數據：一般由用戶定義和使用

2）系統數據：數據庫系統定義和使用的數據，稱為數據字典（DD，Data Dictionary）

數據庫管理系統（Database Managemetn System,DBMS）：是位于用戶和操作系統之間的一層數據管理軟件：

主要功能：1）數據定義：DDL

2）數據操縱（或存取）：DML

3）數據庫的運行管理

4）數據組織、存儲和管理功能

5）數據庫的建立和維護

6）其他功能

數據庫管理系統的主要成分：存儲管理器、查詢處理器、事務管理器

數據庫系統（Database System,DBS）：組成部分：DB、DBMS、應用系統、Admin、User。

數據庫系統中的人員

1、數據管理員的職責：

1） 決定數據庫中的信息內容和結構

2） 決定數據庫的存儲結構和存取策略

3） 定義數據的安全性要求和完整性約束條件

4） 監控數據庫的使用和運行

5） 數據庫的性能改進

6） 定期對數據庫進行重組和重構

2、系統分析員：負責應用系統的需求分析和規范說明，要和用戶和DBA相結合，確定系統的軟、硬件配置并參于數據庫的概要設計。

3、數據庫設計人員：負責數據中數據的確定、數據庫各級模式的設計

4、應用程序員：

5、用戶：

數據庫系統的三級模式結構：

外模式：子模式或用戶模式，是數據庫用記能看見的和使用的、局部的、邏輯結構和特征的描述，是與某一應用有關的數據的邏輯表示，一個數據庫可以有多個外模式。

模 式：邏輯模式或概念模式，全體數據的邏輯結構和特征的模述。一個數據庫只有一個模式，它以某一種數據模型為基礎。

內模式：物理模式

數據庫的二層映像（外模式/模式映像、模式/內模式映像）保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性

數據庫系統的特點：

1）數據結構化

2）數據共享

3）可控冗余度，保證了數據的一致性

4）有較高的數據獨立性

5）統一的管理和控制

數據模型：是數據庫結構的基礎，是描述數據、數據聯系、數據操作、數據語義以及一致性的概念工具的集合。可分為兩類：概念模型和結構模型。

1）概念模型：信息模型，按用戶觀點來對信息和數據建模，主要用于數據庫設計中的概念模型設計。如實體-聯系模型（E-R模型）。

2）結構模型：邏輯模型，按計算機系統的觀點來對數據建模，主要用于數據庫的邏輯模型設計。如：層次模型、網狀模型、關系模型、面向對像模型。

數據模型的三要素：數據結構、數據操作、數據約束

關系數據模型：由關系數據結構、關系操作集合和關系完整性約束三在要素組成（關系、屬性和值域、關系模式）

關系操作集合：集合運算符：交（∩）、差（—）、并（∪）、廣義笛卡兒積（╳）

專門的關系運算符：選擇（σ）、投影（Л）、連接（ ）、除（÷）

比較運算符：=、>、<、≥、≤、≠

邏輯運算符：與（∧）、或（∨）、非（┐）

關系的完整性約束：

1） 實體完整性規則：關系中的元組在組成主鍵的屬性上不能有空值。

2） 參照完整性規則：外鍵的值不允許參照不存在的相應表的主鍵的值，或者外鍵為空值。

3） 用戶定義的完整性。

關系模式的規范化：

1） 第一范式（1NF）：元組的每一個分量是不可分的數據項

2） 第二范式（2MF）：若關系R∈1NF，且每一個非主屬性完全函數依賴于碼。則R∈2NF

3） 第三范式（3NF）：R∈2NF且每一個非主屬性都不傳遞依賴于碼。則R∈3NF

4） Boyce-Codd(BCNF): 若關系R∈1NF，且對于每一個非平凡的函數依賴X→Y，都有X包含碼，則R∈BCNF

數據庫設計：包括結構特性的設計和行為特性的設計，步驟如下：

1）需求分析

2）概念設計：E-R模型

3）邏輯設計：網狀模型、層次模型、關系模型、面向對象模型

4）物理設計：存儲方法設計（順序、散列、索引、聚簇存放）、存取方法設計、存儲記錄的格式設計。

5）實現和維護

關系數據對關系的限定：

1、每一個屬性是不可分解的

2、每一個關系模式中屬性的數據類型以及屬性的個數是固定的，并且每個屬性必須命名在同一個關系模式中，屬性名必須是唯一的

3、每一個關系僅僅有一種記錄類型，即一種關系模式

4、在關系中元組的順序（即行序）是無關緊要的

5、在關系中屬性的順序可任意交換，交換時應連同屬性名一起交換才行，否則順序是重要的

6、同一個關系中不允許出現完全相同的元組。

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