2013年自考《數(shù)據(jù)庫(kù)原理》串講-數(shù)據(jù)庫(kù)概述

　　第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)概論

　　本章屬于基礎(chǔ)知識(shí)，主要是對(duì)一些概念的理解和記憶。沒(méi)有難點(diǎn)，相對(duì)的重點(diǎn)在于ER模型的設(shè)計(jì)和關(guān)系模型的掌握。

　　一、數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段( 識(shí)記 )

　　數(shù)據(jù)管理技術(shù)共經(jīng)歷了三個(gè)階段： 人工管理階段 、 文件系統(tǒng)階段 、 數(shù)據(jù)庫(kù)階段 ：

　　1、人工管理階段的特點(diǎn)：

　　(1)數(shù)據(jù)不保存在機(jī)器中

　　(2)沒(méi)有專(zhuān)用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理

　　(3)只有程序的概念，沒(méi)有文件的概念。

　　2、文件系統(tǒng)階段的特點(diǎn)與缺陷：

　　(1)數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存在磁盤(pán)上。

　　(2)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別

　　(3)文件組織呈現(xiàn)多樣化

　　(4)數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定程序，可以重復(fù)使用。

　　其缺陷是：

　　數(shù)據(jù)冗余性

　　數(shù)據(jù)不一致性

　　數(shù)據(jù)聯(lián)系弱

　　3、數(shù)據(jù)庫(kù)階段的特點(diǎn)

　　采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分成用戶(hù)的邏輯結(jié)構(gòu)、整體邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)三級(jí))

　　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為用戶(hù)提供方便的用戶(hù)接口，可以使用查詢(xún)語(yǔ)言、終端命令或程序方式操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　系統(tǒng)提供了四個(gè)方面的數(shù)據(jù)控制功能：數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)安全性。

　　對(duì)數(shù)據(jù)的操作不一定以記錄為單位，還可以數(shù)據(jù)項(xiàng)為單位。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中的四個(gè)名詞：DB、DBMS、DBS、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。其概念是不同的，要分清。

　　DB ：數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)，DB是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

　　DBMS ：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Database Management System)，DBMS是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，為用戶(hù)或應(yīng)用程序提供訪(fǎng)問(wèn)DB的方法，包括DB的建立、查詢(xún)、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型、面向?qū)ο笮虳BMS.

　　DBS ：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(Database System)，DBS是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的計(jì)算機(jī)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即采用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) ：是一門(mén)研究數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、管理和使用的軟件學(xué)科。

　　二、數(shù)據(jù)描述的術(shù)語(yǔ)( 領(lǐng)會(huì) )

　　1、數(shù)據(jù)描述的三個(gè)領(lǐng)域：現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界。

　　信息世界中的幾個(gè)概念： 實(shí)體 (即客觀(guān)存在可以相互區(qū)別的事物)、 實(shí)體集 (同類(lèi)實(shí)體的集合)、屬性(實(shí)體的特性)、 實(shí)體標(biāo)識(shí)符 (唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性(集))。

　　機(jī)器世界中的四個(gè)概念： 字段、記錄、文件、鍵 (關(guān)鍵碼)。

　　2、數(shù)據(jù)描述的兩種形式： 物理描述 和 邏輯描述 .前者是指數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備上的存取方式，后者是指程序員或用戶(hù)以用以操作的數(shù)據(jù)形式。

　　3、物理描述用到的術(shù)語(yǔ)有：位、字節(jié)、字、塊、桶、卷

　　4、數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述：

　　1：1聯(lián)系 ：如果實(shí)體集E1中的每個(gè)實(shí)體最多只能和實(shí)體集E2中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，好么實(shí)體集E1對(duì)E2的聯(lián)系稱(chēng)為“一對(duì)一聯(lián)系”，記為“1：1”。

　　1：N聯(lián)系 ：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體與實(shí)體集E2中任意個(gè)(零個(gè)或多個(gè))實(shí)體有聯(lián)系，而E2中每個(gè)實(shí)體至多和E1中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么E1對(duì)E2的聯(lián)系是“一對(duì)多聯(lián)系”，記為“1：N”。

　　M：N聯(lián)系 ：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體與實(shí)體集E2中任意個(gè)(零個(gè)或多個(gè))實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，那么E1對(duì)E2的聯(lián)系是“多對(duì)多聯(lián)系”，記為“M：N”。

　　三、數(shù)據(jù)模型

　　1、 數(shù)據(jù)模型 的概念( 領(lǐng)會(huì) )：

　　表示實(shí)體類(lèi)型及實(shí)體類(lèi)型間聯(lián)系的模型稱(chēng)為“數(shù)據(jù)模型”。它可分為兩種類(lèi)型： 概念數(shù)據(jù)模型 和 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型 .

　　2、 概念數(shù)據(jù)模型( 簡(jiǎn)單應(yīng)用 ) ：

　　它是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模型，完全不涉及信息在系統(tǒng)中的表示，只是用來(lái)描述某個(gè)特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)。 ( 應(yīng)當(dāng)掌握教材例1.1，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的ER模型 )

　　3、 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型 ：

　　它是直接面向數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象。這類(lèi)模型涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，所以稱(chēng)為“結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型”。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)完整性約束三部分。它主要有： 層次 、 網(wǎng)狀 、 關(guān)系 三種模型。

　　層次模型( 識(shí)記 ) ：用樹(shù)型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型

　　網(wǎng)狀模型 ( 識(shí)記 )：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類(lèi)型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。

　　關(guān)系模型( 領(lǐng)會(huì) )：是由若干個(gè)關(guān)系模式組成的集合，其主要特征是用二維表格結(jié)構(gòu)表達(dá)實(shí)體集，用外嬪表示實(shí)體間聯(lián)系。

　　4、面向?qū)ο竽Ｐ?識(shí)記)：

　　通過(guò)對(duì)象和類(lèi)的概念來(lái)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，是面向?qū)ο蠹夹g(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，本節(jié)了解一下即可。

　　四、數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)( 領(lǐng)會(huì) )

　　1、三級(jí)結(jié)構(gòu)模式：數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)分為三級(jí)：內(nèi)部級(jí)、概念級(jí)和外部級(jí)：

　　外部級(jí) ：?jiǎn)蝹€(gè)用戶(hù)所能看到的數(shù)據(jù)特性，稱(chēng)外模式。

　　概念級(jí) ：涉及到所有用戶(hù)的數(shù)據(jù)定義，是全局的數(shù)據(jù)視圖，稱(chēng)“概念模式”。

　　內(nèi)部級(jí) ：最接近于物理存儲(chǔ)，涉及到實(shí)際數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)“內(nèi)模式”。

　　2、兩級(jí)映象：

　　模式/內(nèi)模式映象 ：用于定義概念模式和內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)性。一般在內(nèi)模式中描述。

　　外模式/模式映象 ：用于定義外模式和概念模式間的對(duì)應(yīng)性。一般在外模式中描述。

　　3.兩級(jí)數(shù)據(jù)獨(dú)立性：

　　物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ：修改內(nèi)模式時(shí)盡量不影響概念模式及外模式，則達(dá)到物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。 　　邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性 ：修改概念模式時(shí)盡量不影響外模式和應(yīng)用程序。

　　4.用戶(hù)及用戶(hù)界面：這里插一句，數(shù)據(jù)庫(kù)模式可以理解為數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

　　五、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)( DBMS 領(lǐng)會(huì) )

　　1、DBMS的主要功能：

　　(1)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能

　　(2)數(shù)據(jù)庫(kù)的操縱功能

　　(3)數(shù)據(jù)庫(kù)的保護(hù)功能

　　(4)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)管理

　　(5)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能

　　(6)數(shù)據(jù)字典

　　2、DBMS的組成：

　　由兩大部分組成：查詢(xún)處理器和存儲(chǔ)管理器，前者包括DDL編譯器、DML編譯器、嵌入型DML預(yù)編譯器、查詢(xún)運(yùn)行核心程序。后者包括授權(quán)和完整性管理器，事務(wù)管理器、文件管理器，緩沖區(qū)管理器。

　　六、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS 領(lǐng)會(huì) )

　　DBS由四部分組成：數(shù)據(jù)庫(kù)、硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員。

　　DBS的全局結(jié)構(gòu)及DBS的效益，了解一下。

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