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  • 整理自中国人民解放军陆军工程大学的数据库原理与应用的MOOC课程 第二章:数据模型 2.0 数据模型概述 抽象与模型概念模型(Conceptual Model)|数据模型(Data Model)物理模型(Physical Model) 模型转换 ...

    整理自中国人民解放军陆军工程大学的数据库原理与应用的MOOC课程

    第二章:数据模型

    2.0 数据模型概述



    抽象与模型

    概念模型(Conceptual Model)
    |


    数据模型(Data Model)

    物理模型(Physical Model)

    模型转换


    500
    假如要创建一个学生选课数据库,数据库设计人员首先要对学生的学籍等信息进行需求分析。在此基础上构建用实体-联系模型表示由学生实体和课程实体具有选课联系的概念模型,将其转换为基于关系数据模型的数据库模式,然后还是由数据库设计人员基于具体的RDBMS,如SQLServer,利用其支持的SQL语言进行数据库的创建,最后由DBMS生成存储在磁盘上的数据库文件,至此完成了数据的抽象和建模过程。

    2.1 概念模型
    概念模型(Conceptual Model)
     并用实体、属性、联系等概念来精确地加以描述
    实体(Entity)

    属性(Attribute)

    实体


    属性
     * 属性域(Domain):
    每个属性都有值,属性值的取值范围称为属性域,如学生的姓名属性的域,
    可为长度为10的字符串,而性别属性的域,可为由男和女两个汉字组成的集合类型。
     * 属性值
           ^ 单值属性:实体在某个属性上可能只有一个值,比如学号。
           ^ 多值属性:实体在某个属性上可能有多个值,比如学生的联系方式。
           - 简单属性 (原子属性):属性值可能是原子的,不可再分的称为简单属性,如学号、性别等。
           - 复合属性:属性值也可以划分为更小的子部分,每一子部分表示更具体的实体特征称为复合属性,如出生日期。
           # 存储属性(基本属性)
           # 派生属性(导出属性)
    关键字(码)(key)
    例如:学号就是学生实体的关键字
    联系(Relationship)

    联系
    两个实体集间的二元联系
    (1)

    对于两个实体集A和B,若A中每一个实体成员,在B中至多有一个实体成员与之对应,反之亦然,则称实体集A和B具有一对一的联系,记为1:1
    (2)

    若A中每一个实体成员,在B中可有多个实体成员与之对应,反之B中每一个实体成员,在A中至多有一个实体成员与之对应,则称实体集A和B具有一对多的联系,记为1:n
    (3)

    若A中每一个实体成员,在B中有多个实体成员与之对应,反之亦然,则称实体集A和B具有多对多的联系,记为m:n
           

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  • 整理自中国人民解放军陆军工程大学的数据库原理与应用的MOOC课程 第一章 数据库系统概论 本章知识点 数据管理的三个阶段 1.人工管理 2.文件系统管理 3.数据库系统管理 人工管理 数据管理特点: * 数据面向...

    整理自中国人民解放军陆军工程大学的数据库原理与应用的MOOC课程

     第一章 数据库系统概论

    本章知识点

    数据管理的三个阶段
       1.人工管理
       2.文件系统管理
       3.数据库系统管理

    人工管理
      数据管理特点:
      * 数据面向应用
      * 数据不保存
      * 数据不能共享
      * 不具有数据独立性(数据独立性是指用户的应用程序与数据的逻辑结构和物理结构是相互独立的)

    文件系统管理
      数据管理特点:
       * 由文件系统管理数据
       * 数据可以长期保存
       * 数据是面向应用的
       * 数据共享性
             * 具有了一定的共享性
             * 存在冗余存储
       * 数据独立性
             * 具有设备独立性
             * 不具有数据独立性

    数据库(Database--DB)
       * 数据库是长期存储在计算机内、有组织的统一管理的可共享相关数据的集合
       数据管理的特点:
         * 采用数据模型组织数据
              * 数据模型不仅描述数据本身的特征,还要描述数据之间的联系
         * 数据面向整个应用领域
              * 数据库采用数据模型将整个组织所涉及的相关数据集合在一个全局数据库中,
                被全组织不同的应用共享
         * 数据由数据库管理系统(DBMS)统一管理和控制
         * 数据具有独立性
              * DBMS完成对数据的存储结构的修改,无需修改应用程序,实现了程序与数据的分离
      数据库管理数据的优点
         * 数据的共享性高、数据独立性高、对数据的控制能力强

    元数据(meta-data):数据的描述信息
    数据字典(data dictionary):系统数据库

    数据库管理系统(Database Management System,DBMS)
        功能为用户或应用程序提供访问数据库的方法,包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制
                   1.数据库的定义
                      * DBMS提供数据定义语言(Data Definition Language,DDL)来对数据库中的数据对象进行定义,指定其结构和约束等
                   2.数据操纵
                      * DBMS提供数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML)来实现对数据库的基本操作,包括查询数据库以获得所
                        需数据、更新数据库以反映现实世界的变化等
                   3.数据的组织存储和管理
                      * 分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典(存放数据库的定义、数据库运行是的统计信息等)、用户数据、
                        数据的存取路径等
                      * 确定以何种文件结构和存取方式在磁盘上组织这些数据
                      * 实现数据之间的联系
                   4.数据库的事务管理和运行管理(控制功能)
                      * 对数据库的建立、运用和维护等进行统一管理、统一控制,保证数据的安全性、完整性、多用户的并发操作和发生故
                        障后的系统恢复
                   5.数据库的维护
                      * 数据库数据的载入、转换
                      * 数据库的转储、恢复
                      * 数据库的重组和性能监视、分析

    数据库系统(Database System,DBS)
        * 计算机系统中引入数据库的系统
        * 采用数据库技术存储、维护数据,向应用系统提供数据支持


     数据库管理员(DataBase Administrator,DBA)
         * 负责全面管理和控制数据
         * 确定数据库中的信息内容和逻辑结构
         * 确定数据库的存储结构和存取策略
         * 定义数据库的安全性和完整性约束条件
         * 监控数据库的使用和运行
         * 数据库的改进和重组重构

    大多数DBMS遵循三级模式结构
      1.外模式
      2.概念模式
      3.内模式



    DBMS通过三个层次的抽象,可向用户屏蔽数据的复杂性,隐藏关于数据存储和维护的某些细节,提高了数据独立性,减轻了用户使用
    系统的负担。

    模式

    实例

    概念模式

     一个数据库只有一个概念模式,是对概念级数据视图的描述。
    数据库概念模式以某一种数据模型为基础,综合考虑所有用户的需求,并将这些需求有机地结合成一个逻辑整体。
    概念模式是数据库模式结构的中间层,既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境,也与具体的应用程序所使用的应用开发工具以及
    高级程序设计语言无关。
    定义概念模式时不仅要定义数据的逻辑结构,而且要定义数据间的联系,定义与数据有关的安全性、完整性要求。

    外模式

    对概念模式所描述的全局数据,数据库用户在应用需求、看待数据的方式、存取数据的权限等方面存在差异,能够看见和使用的
    局部数据是不同的,所以一个数据库可以对应多个外模式,来描述外部级不同用户的数据视图。
    每个外模式描述的就是一个特定用户所感兴趣的那部分数据库的逻辑结构和特征。
    需要说明的是同一外模式,可以为某个用户的多个应用程序所使用,但一个应用程序只能使用一个外模式。

    内模式(internal schema)

    一个数据库只有一个内模式。
    内模式是数据库物理存储结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式,是内部级数据视图的描述,也称存储模式。
    内模式独立于具体的存储设备,不考虑具体存储设备的物理特性,而是假定数据存储在一个无限大的线性地址空间中。


    某个学生选课系统关系数据库中学生信息的三级模式

    概念模式中,数据库中包含了学生S表的信息,每个学生记录都有学号SNO、姓名SN、性别SEX、出生日期SB和所在系SD五个属性,
                          并定义了了每个属性的数据类型。
    在内模式中,学生信息由一个长度为76字节的存储记录类型来表示,其中包括12个字节的前缀,主要存储如记录长度、模式指针等控制
                          信息和对应学生的五个属性的五个数据字段。此外该存储记录按学生学号字段进行索引。
    在外模式中,使用过程化SQL编程的用户对应一个数据库的外部视图,每个学生的信息由三个变量来表示,其中两个变量对应于概念模
                          式中,学生S表中的学号SNO和姓名SN属性。还有一个变量对应概念模式中其他表中的数据。
                          该用户根据过程化SQL的规则用变量声明来定义外模式,使用ODBC编程的用户也对应一个外部视图,每个学生的信息由
                          四个变量来表示,对应于概念模式中学生S表中的学号SNO、姓名SN、性别SEX和出生日期SB四个属性。根据C语言的规
                          则来定义外模式,该用户不需要学生的所在系SD的信息。

    从某种程度上来讲,概念模式和内模式之间的关系,可以看作是设计与实现的关系。
    而概念模式和外模式之间的关系,可以看作是全局和局部的关系。


    三级模式只是对数据在不同层次上的抽象视图的描述,而实际的数据都存储在物理数据库上。

    DBMS的工作模式

    如果有一请求要检索数据库,那么从物理数据库中,提取出来得数据必须进行转化,以便与用户外模式相匹配。
    在各层间完成请求和结果转换的过程称为映射。
    数据库管理系统在三级模式之间提供了二级映射。

    二级映射

    外模式/概念模式间的映射存在于外部级和概念级之间,用于定义用户的外模式和概念模式的对应关系。
    概念模式/内模式间的映射存在于概念级和内部级之间,用于定义概念模式和内模式的对应关系。
    由于用户所见的局部数据库的逻辑数据结构与概念级的全局的逻辑数据结构可能不一致,例如:字段可能有不同的数据类型、字段名和
    记录名可能改变、几个概念字段可能合成一个单一的外部字段等等。
    因此需要说明特定的外模式和概念模式之间的对应性。对于每一个外模式,都对应一个外模式/概念模式映射。
    由于数据全局逻辑结构与存储结构是不一样的,需要说明概念记录和字段在内部级是如何表示的。由于数据库只有一个概念模式和一个
    内模式,则概念模式/内模式映射是唯一的。
    应用程序依赖于外模式,独立于概念模式和内模式。

    小结:

    大多数DBMS并不是将这三层模式完全分离开来,而只是在一定程度上支持三层模式体系结构。比如:有些DBMS可能在概念模式中还
    包括一些物理层的细节。
    并不是所有的DBMS都具有这种三级结构但ANSI/SPARC体系结构基本上能很好地适应大多数系统。

    数据独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。
    数据结构是数据对象在计算机中的组织方式。
    数据的逻辑结构是用户可见的数据组织方式。
    数据的物理结构是数据在物理存储空间中的存储方式和存放方法。

    数据独立性




    在数据面向应用的人工管理数据方法中,数据需要由应用程序自己设计、说明和管理。
    程序员在编写程序时自己规定数据的存储结构、存取方法和输入方式等,当数据的存储结构发生变化时,必须由应用程序做相应的修改,
    对数据进行重新定义,应用程序与其所处理的数据是相互依赖的,数据不具有独立性。



    用模式定义语言将有关数据结构的描述存储在DBMS的数据字典中,应用程序通过DBMS从数据字典中得到数据库的结构信息,来存取数据库中的数据。
    数据库中的数据在磁盘上的存储由DBMS管理,用户不需要了解数据库的物理存储结构。

    概念模式/内模式间的映射,定义概念模式和内模式的对应关系。当数据库的存储结构发生改变,也就是数据库的内模式改变了,那么只要对概念模式/内模式的映射进行相应的修改,可使概念模式尽可能保持不变。将内模式变化所带来的影响与概念模式隔离开来,当然对外模式和应用程序的影响更小,从而保证了数据的物理独立性。

    外模式/概念模式间的映射,定义用户的外模式和概念模式的对应关系,当数据的逻辑结构发生变化,比如:在关系数据库中增加新的关系、新的属性,改变属性的数据类型等,也就是数据库的概念模式改变了,那么只要对各个外模式/概念模式间的映射进行相应的修改,比如:修改用户数据视图的定义等,可以使外模式保持不变。
    由于应用程序是在外模式描述的数据结构上编写的,依赖于外模式从而应用程序不必修改,保证了数据的逻辑独立性,相应地也无需修改外模式的能力。

    小结:

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  • 数据库原理与应用 第一章 绪论 1.1数据库系统概述 四个概念: 数据data:描述事物的符号记录 数据库DB:长期储存 计算机内,有组织,可共享,大量数据集合,数据模型、较小的冗余度,高数据独立性,易扩展性 数据库...

    数据库原理与应用

    第一章 绪论

    1.1数据库系统概述

    四个概念:

    数据data:描述事物的符号记录

    数据库DB:长期储存 计算机内,有组织,可共享,大量数据集合,数据模型、较小的冗余度,高数据独立性,易扩展性

    数据库管理系统DBMS:DDL——数据定义语言,DML——数据操纵语言

    数据库系统DBS=数据库DB+DBMS(及应用开发工具)+应用程序+DBA(管理员)

    存储、管理、处理、维护数据

    三个阶段:

    人工管理阶段:
    无独立;无结构;无共享;冗余度极大

    文件系统阶段:
    独立性差;文件有结构,整体无结构;共享性差,冗余度大

    数据库系统阶段:
    数据结构化(与文件系统的本质区别)
    共享性高,冗余度低且易扩充
    数据独立性高(物理独立性、逻辑独立性)
    数据由数据库管理系统统一管理和控制
    ①安全性保护
    ②完整性检查
    ③并发控制
    ④数据库恢复

    1.2数据模型(DBS数据库系统的核心和基础)

    数据模型是对现实世界数据特征的抽象

    两类数据模型:

    概念模型(信息模型):实体—联系法(E—R法)

    逻辑模型和物理模型:
    物理模型不过多介绍。逻辑模型包括层次、网状、关系模型。其中层次和网状都是格式化模型

    图片略(电脑插图太折腾人)

    数据模型组成要素:

    数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件

    1.3数据库系统的结构

    DBS的三级模式结构:外模式、模式、内模式

    概念

    模式(逻辑模式)是DB中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图

    外模式(子模式或用户模式):局部数据的逻辑结构和特征的描述

    内模式(存储模式):一个DB只有一个内模式,是数据物理结构和存储方式的描述

    二级映像与数据独立性
    外模式/模式映像

    模式改变时可使外模式不变→数据的逻辑独立

    模式/内模式映像

    DB的存储结构改变时,使模式不变→物理独立

    1.4数据库系统的组成

    DBS=DB+DBMS+DBA+应用程序

    DBA工作:
    1.决定DB中信息内容和结构
    2.决定DB的存储结构和存取策略
    3.定义data的安全性要求和完整性约束条件
    4.监控数据库的使用和运行
    5.数据库的改进和重组、重构



    作为一个简易版本的笔记,内容均是作者自己总结,难免有疏漏不完整的地方,请多包涵!

    你都看到这里了,还不点一个赞支持一下?

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  • 数据库绪论1.1数据库系统概述1.1.1数据库的4个基本概念1.1.2数据库管理技术的产生和发展1.1.3数据库系统的特点1.2数据模型1.2.1两类数据模型...级模式结构1.3.3数据库的二级映像功能数据独立性1.4数据库系统的组成...

    1.1数据库系统概述

    1.1.1数据库的4个基本概念

    数据Data
    数据Data是数据库中存储的基本对象。
    数据的定义:描述事物的符号记录。
    数据的种类:数字、文字、图形图像等。

    数据库Database
    数据库Database是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
    数据库的基本特征:数据按一定的数据模型组织、描述和储存;可为各种用户共享;冗余度较小;数据独立性较高;易扩展。

    数据库管理系统DBMS
    数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,是基础软件,是一个大型复杂的软件系统。
    数据库管理系统用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。

    数据库系统DBS
    数据库系统Database System
    数据库系统是由数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、应用程序、数据库管理员构成。

    1.1.2数据库管理技术的产生和发展

    什么是数据管理?
    对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护;数据处理的中心问题。

    数据管理技术的发展过程:
    人工管理阶段(20世纪50年代中之前)
    文件系统阶段(20世纪50年代末-60年代中)
    数据库系统阶段(20世纪60年代末-现在)

    数据库系统阶段产生的背景:

    应用背景 大规模数据管理
    硬件背景 大容量磁盘、磁盘阵列
    软件背景 有数据库管理系统
    处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理

    1.1.3数据库系统的特点

    1、数据结构化

    数据的整体结构化是数据库的主要特征之一
    整体结构化不再仅仅针对某一个应用,而是面向全组织;不仅数据内部结构化,整体是结构化,数据之间具有联系;数据记录可以变长;数据的最小存取单位是数据项

    2、数据的共享性高,冗余度低且易扩充

    数据共享的好处:减少数据冗余,节约存储空间;避免数据之间的不相容性与不一致性;使系统易于扩充。

    3、数据独立性高

    数据独立性高是指物理独立性和逻辑独立性
    物理独立性:指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储使相互独立的。
    逻辑独立性:指用户的应用程序与数据库的逻辑结构使相互独立的。
    数据独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证。

    4、数据由数据库管理系统统一管理和控制
    数据库管理系统提供的数据控制功能
    (1)数据的安全性(security)保护
    保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
    (2)数据的完整性(integrity)检查
    保证数据的正确性、有效性和相容性。
    (3)并发(concurrency)控制
    对多用户的并发操作加以控制和协调,防止相互干扰而得到错误的结果。
    (4)数据库恢复(recovery)
    将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。

    1.2数据模型

    数据模型使对现实世界数据特征的抽象(现实世界的模拟
    数据模型应满足三方面要求:能比较真实地模拟现实世界;容易为人所理解;便于在计算机上实现
    数据模型使数据库系统的核心和基础

    1.2.1两类数据模型

    (1)概念模型(信息模型),它是按用户的观点来对数据和信息建模,用于数据库设计。
    (2)逻辑模型和物理模型
    逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS实现。
    物理模型是对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方式,在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。
    客观对象的抽象过程:现实世界中的客观对象抽象为概念模型→将概念模型转换为某一数据库管理系统支持的数据模型。

    1.2.2概念模型

    概念模型的用途
    概念模型用于信息世界的建模;使现实世界到机器世界的一个中间层次;使数据库设计的有力工具;数据库设计人员和用户之间进行交流的语言
    对概念模型的基本要求:较强的语义表达能力;简单、清晰、易于用户理解

    信息世界中的基本概念
    (1)实体Entity
    客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以使具体的人、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)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。
    (5)实体集entity set
    同一类型实体的集合称为实体集。
    (6)联系 relationship
    实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系
    实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系
    实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型

    实体-联系方法entity-relationship approach
    用E-R图来描述现实世界的概念模型
    E-R方法也称为E-R模型
    实体型用矩形表示
    属性用椭圆形表示
    联系用菱形表示

    1.2.3数据模型的组成要素

    数据结构/数据操作/数据的完整性约束条件

    数据模型的数据结构
    描述数据库的组成对象,以及对象之间的联系
    描述的内容
    1与对象的类型、内容、性质有关
    2与数据之间的联系有关
    数据结构事对系统静态特性的描述

    数据操作
    对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则
    数据操作的类型:查询,插入,删除,修改
    数据模型对操作的定义
    操作的确切含义,操作符号,操作规则(如优先级),实现操作的语言
    数据操作是对系统动态特性的描述

    数据的完整性约束条件
    一组完整性规则的集合
    完整性规则:给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则
    用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效和相容
    数据模型对完整性约束条件的定义:反映和规定必须遵守的基本的通用的完整性约束条件;提供定义完整性约束条件的机制,以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件

    1.2.4常用的数据模型

    层次模型
    网状模型
    关系模型
    面向对象数据模型
    对象关系数据模型
    半结构化数据模型

    1.2.5层次模型

    在这里插入图片描述
    层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型
    层次数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS数据库管理系统
    层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系

    满足以下两个条件的基本层次联系的集合为层次模型:
    1.有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根结点
    2.跟以外的其它结点有且只有一个双亲结点

    层次模型的特点:
    结点的双亲是唯一的;只能直接处理一对多的实体联系;每个记录类型可以定义一个排序字段,也称为码字段;任何记录值只有按其路径查看时,才能显出它的全部意义;没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在。

    层次模型的完整性约束条件
    1无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值
    2如果删除双亲结点值,则相应的子女结点值也被同时删除
    3更新操作时,应更新所有相应记录,以保证数据的一致性

    优点
    层次模型的数据结构比较简单清晰
    查询效率高,性能优于关系模型,不低于网状模型
    层次数据模型提供了良好的完整性支持
    缺点
    结点之间多对多联系表示不自然
    对插入和删除操作的限制多,应用程序的编写比较复杂
    插叙子女结点必须通过双亲结点
    层次命令趋于程序化

    1.2.6网状模型

    在这里插入图片描述
    网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式

    满足以下两个条件的为网状模型:
    1.允许一个以上的结点无双亲
    2.一个结点可以有多于一个的双亲

    网状数据库系统(如DBTG)对数据操纵加了一些限制,提供了一定的完整性约束
    码:唯一标识记录的数据项集合
    一个联系中双亲记录与子女记录之间是一对多联系
    支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件

    优点
    能够更为直接地描述现实世界,如一个结点可以有多个双亲
    具有良好的性能,存取效率较高
    缺点
    结构比较复杂,而且随着应用环境的扩大,数据库结构就变得越来越复杂,不利于最终用户掌握
    DDL、DML语言复杂,用户不容易使用
    记录之间联系是通过存取路径实现的,用户必须了解系统结构的细节

    1.2.7关系模型

    在这里插入图片描述
    关系模型的数据结构
    关系(relation)
    一个关系对应通常说的一张表
    元组(tuple)
    表中的一行即为一个元组
    属性(attribute)
    表中的一列即为一个属性,给一个属性起一个名称即属性名
    主码(key)
    也称码键。表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组
    域(Domain)
    是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域。
    分量
    元组中的一个属性值
    关系模式
    对关系的描述

    关系必须是规范化的,满足一定的规范条件
    关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,不允许表中还有表。

    优点
    建立在严格的数据概念的基础上
    概念单一:实体和各类联系都用关系来表示;对数据的检索结果也是关系
    关系模型的存取路径对用户透明:具有更高的数据独立性,更好的安全保密性;简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作

    缺点
    存取路径对用户透明,查询效率往往不如格式化数据模型
    为提高性能,必须对用户的查询请求进行优化,增加了开发数据库管理系统的难度

    1.3数据库系统的结构

    1.3.1数据库系统模式的概念

    数据模型中有“型”type和“值”value的概念
    型是指对某一类数据的结构和属性的说明,值是型的具体赋值
    例如:学生记录型为(学号,姓名,年龄),则值为(20201314,维京,20)

    模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,仅仅涉及型而不涉及值
    模式的一个具体值称为模式的一个实例,一个模式可能有很多具体值即很多实例
    例如:2020年入学的学生资料数据库实例和2019年入学的学生资料数据库实例
    实例中学生不同(值)但每个学生都是要记录学号姓名年龄(型)的,所以仅仅涉及型
    模式是相对稳定的,而实例是相对变化的

    1.3.2数据库系统的三级模式结构

    在这里插入图片描述
    1模式schema
    模式也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图
    一个数据库只有一个模式
    2外模式external schema
    外模式也称子模式subschema或用户模式,它是数据库用户能够看见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
    外模式是模式的子集,一个数据库可以有多个外模式
    因为它是各个用户的数据视图,如果不同的用户在应用需求、看待数据的方式不同,则外模式的描述不同
    3内模式internal schema
    内模式也称存储模式storage schema,一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的组织形式
    例如:记录的存储方式是堆存储还是按照某个值属性的升降存储,索引按照什么方式组织,是hash索引还是B+树索引

    1.3.3数据库的二级映像功能与数据独立性

    数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像:外模式/模式映像和模式/内模式映像
    1外模式/模式映像
    当模式改变时(例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等),由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变
    ,可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性,简称数据的逻辑独立性
    2模式/内模式映像
    当数据库的存储结构改变时(例如选用了另一种存储结构),由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变,可以使模式保持不变
    从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性,简称数据的物理独立性

    1.4数据库系统的组成

    1.硬件平台及数据库
    (1)要有足够大的内存,存放操作系统、数据库管理系统的核心模块、数据缓冲区和应用程序
    (2)有足够大的磁盘或磁盘阵列等设备存放数据库,有足够大的磁带作数据备份
    (3)要求系统有较高的通道能力,以提高数据传送率
    2.软件
    (1)数据库管理系统。数据库管理系统是为数据库的建立、使用和维护配置的系统软件。
    (2)支持数据库管理系统运行的操作系统。
    (3)具有与数据库接口的高级语言及其编译系统,便于开发应用程序。
    (4)为特定应用环境开发的数据库应用系统
    (5)以数据库管理系统为核心的应用开发工具。
    3.人员
    (1)数据库管理员database administrator,DBA
    职责包括:
    ①决定数据库中的信息内容和结构
    ②决定数据库的存储结构和存取策略
    ③定义数据的安全性要求和完整性约束条件
    ④监控数据库的使用和运行
    ⑤、数据库的改进和重组、重构
    (2)系统分析员和数据库设计人员
    (3)应用管理员
    (4)用户
    ①最终用户
    ②简单用户
    ③复杂用户

    笔记使用教材:《数据库系统概论》 王珊 萨师煊 编著
    视频课:中国大学MOOC 中国人民大学 数据库系统概论

    展开全文
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