自考數(shù)據(jù)庫原理第一章數(shù)據(jù)庫概論(1)


第一章 數(shù)據(jù)庫概論
1. 人工管理階段數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn):
(1) 數(shù)據(jù)不保存在機(jī)器中
(2) 無專用的軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理
(3) 只有程序的概念,沒有文件的概念
(4) 數(shù)據(jù)面向程序
2. 文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn):轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com
(1) 數(shù)據(jù)可長期保存在外存的磁盤上
(2) 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別
(3) 文件組織已呈多樣化。有索引、鏈接和散列文件
(4) 數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定的程序,可重復(fù)使用。
3. 文件系統(tǒng)顯露出三個(gè)缺陷:
(1) 數(shù)據(jù)冗余性
(2) 數(shù)據(jù)不一致性
(3) 數(shù)據(jù)聯(lián)系弱
4. 數(shù)據(jù)庫階段的管理方式具有以下特點(diǎn):
(1) 采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
(2) 有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性
(3) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供方便的用戶接口
(4) 系統(tǒng)提供四方面的數(shù)據(jù)控制功能
(5) 對數(shù)據(jù)的操作既可以以記錄為單位,又可以以數(shù)據(jù)項(xiàng)為單位
5. 數(shù)據(jù)描述三個(gè)領(lǐng)域之間的關(guān)系:轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com
從事物的特性到計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示,經(jīng)歷了三個(gè)領(lǐng)域:現(xiàn)實(shí)世界、信息世界、機(jī)器世界。
(1) 現(xiàn)實(shí)世界:存在于人們頭腦之外的客觀世界,稱為現(xiàn)實(shí)世界。
(2) 信息世界:是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映。
(3) 機(jī)器世界:信息世界的信息在機(jī)器世界中以數(shù)據(jù)形式存儲。
信息世界中數(shù)據(jù)描述的術(shù)語有:實(shí)體、實(shí)體集、屬性、實(shí)體標(biāo)識符
機(jī)器世界中數(shù)據(jù)描述的術(shù)語有:字段、記錄、文件、關(guān)鍵碼
它們的對應(yīng)關(guān)系是:
在數(shù)據(jù)庫中每個(gè)概念都有類型和值之區(qū)分,類型是概念的內(nèi)涵,值是概念的外延
6. 數(shù)據(jù)描述的兩種形式:
數(shù)據(jù)描述有物理描述和邏輯描述兩種形式。
物理數(shù)據(jù)描述指數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備上的存儲方式,物理數(shù)據(jù)是實(shí)際存放在存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)。
邏輯數(shù)據(jù)描述指程序員或用戶用以操作的數(shù)據(jù)形式,是抽象的概念化數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)管理軟件的功能之一,就是要把邏輯數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理數(shù)據(jù),以及把物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成邏輯數(shù)據(jù)。
7. 物理存儲介質(zhì)層次:
8. 數(shù)據(jù)模型的種類:
目前廣泛使用的數(shù)據(jù)模型可分為兩種類型:概念數(shù)據(jù)模型、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型
概念數(shù)據(jù)模型: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,只是用來描述某個(gè)特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu);
它是現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象,是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的工具;
這一類中著名的模型是“實(shí)體聯(lián)系模型”,簡稱“ER”模型。
結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型:是直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu);
它是現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象,涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);
這一類中的例子有層次、網(wǎng)狀、關(guān)系、面向?qū)ο蟮饶P汀?/p>
9. 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型的三個(gè)組成部分:
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)完整性約束是結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型的三個(gè)組成部分。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):是指對實(shí)體類型和實(shí)體間聯(lián)系的表達(dá)和實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)操作:是指對數(shù)據(jù)庫的檢索和更新(插、刪、改)兩類操作的實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)完整性約束:給出數(shù)據(jù)及其聯(lián)系應(yīng)具有的制約和依賴規(guī)則。
10. 層次模型的特點(diǎn):
用樹型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為層次模型。
層次模型的特點(diǎn)是:記錄之間的聯(lián)系通過指針實(shí)現(xiàn),查詢效率較高。
缺點(diǎn)是:(1)只能表示1:N聯(lián)系
(2)由于樹型結(jié)構(gòu)層次順序的嚴(yán)格復(fù)雜,引起數(shù)據(jù)的查詢和更新操作也很復(fù)雜,因此編寫應(yīng)用程序也很復(fù)雜。
11. 網(wǎng)狀模型的特點(diǎn):
用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型。
網(wǎng)狀模型的特點(diǎn)是:記錄之間聯(lián)系通過指針實(shí)現(xiàn),M:N聯(lián)系也容易實(shí)現(xiàn),查詢效率較高。
缺點(diǎn)是:編寫應(yīng)用程序比較復(fù)雜,程序員必須熟悉數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。
12. 關(guān)系模型的特點(diǎn):
關(guān)系模型的主要特征是用二維表格結(jié)構(gòu)表達(dá)實(shí)體集,用外鍵表示實(shí)體間聯(lián)系。
特點(diǎn)是:關(guān)系模型與層次、網(wǎng)狀的最大差別是用關(guān)鍵碼而不是用指針導(dǎo)航數(shù)據(jù),表格簡單,用戶易懂,編程時(shí)不涉及存儲結(jié)構(gòu)、訪問技術(shù)等細(xì)節(jié)。
13. 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)中的三級結(jié)構(gòu)、兩級映象:
數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)分為三級:內(nèi)部級、概念級、外部級。
外部級:最接近用戶,是單個(gè)用戶所能看到的數(shù)據(jù)特性。單個(gè)用戶使用的數(shù)據(jù)視圖的描述稱為“外模式”。
概念級:涉及到所有用戶的數(shù)據(jù)定義,是全局的數(shù)據(jù)視圖。全局?jǐn)?shù)據(jù)視圖的描述稱為“概念模式”。
內(nèi)部級:最接于物理存儲設(shè)備,涉及到實(shí)際數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)。物理存儲數(shù)據(jù)視圖的描述稱為“內(nèi)模式”。
為實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象級別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換,DBMS在級級結(jié)構(gòu)之間提供兩個(gè)層次的映象:外模式/模式映象,模式/內(nèi)模式映象。
14. 二級數(shù)據(jù)獨(dú)立性:
數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指:應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間相互獨(dú)立,不受影響。分為物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。
(1) 物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性:如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要進(jìn)行修改,即數(shù)據(jù)庫的存儲設(shè)備和存儲方法有所變化,那么模式/內(nèi)模式映象也要進(jìn)行相應(yīng)的修改,使概念模式盡可能保持不變。也就是對內(nèi)模式的修改盡量不影響概念模式。
(2) 邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性:如果數(shù)據(jù)庫的概念模式要進(jìn)行修改,如增加記錄類型或增加數(shù)據(jù)項(xiàng),那么外模式/模式映象也要進(jìn)行相應(yīng)的修改,使外模式盡可能保持不變。也就是概念模式的修改盡量不影響外模式和應(yīng)用程序。
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