数据库系统概论—概述

数据库系统概论—概述数据库系统概论—基础篇(1)一、绪论1.数据库系统概述1.1数据库四个基本概念数据:描述事物的符号记录数据库(DB):存放数据的仓库数据库管理系统(DBMS):位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件数据库系统(DBS):由数据库,数据库管理系统,应用程序和数据库管理员组成1.2数管

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数据库系统概论—基础篇(1)

一、绪论

1.数据库系统概述

1.1数据库四个基本概念

  • 数据:描述事物的符号记录
  • 数据库(DB):存放数据的仓库
  • 数据库管理系统(DBMS):位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件
  • 数据库系统(DBS):由数据库,数据库管理系统,应用程序和数据库管理员组成

1.2数管理技术的发展

人工管理阶段->文件系统阶段->数据库系统阶段

文件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃

1.3数据库系统特点

数据结构化(数据库系统和文件系统的本质区别),数据共享性高、冗余度低且易扩充,数据独立性高(物理、逻辑),数据由数据库管理系统统一管理控制

2数据模型

2.1数据模型的分类

  • 概念模型:从现实世界提取信息
  • 逻辑和物理模型

显示世界->信息世界->机器世界

概念模型的的一种表示表示方法:E-R模型

2.2数据(逻辑)模型的组成

数据模型通常由数据结构,数据操作和数据完整性约束组成

2.3常用的数据(逻辑)模型

  • 层次模型:性能优于关系数据库,不低于网状数据库(最快查询,给出路径)
  • 网状模型:几乎不用
  • 关系模型:一个关系对应一张二维表(表中无表,属性不可分)

3数据库系统结构

模式:全体数据的逻辑结构和特征描述(所有表头的相加)

3.1三级模型

  • 外模式:局部、用户模式
  • 模式:全局、逻辑模式;只有一个
  • 内模式:物理、存储模式;只有一个

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内模式与模式一对一

模式与外模式一对多

外模式与应用一对多

应用与外模式一对一

3.2两级映像

  • 外模式/模式:保证数据与程序的逻辑独立性(全局变,局部可不变)
  • 模式/内模式:保证数据与程序的物理独立性(存储变,逻辑可不变)

4.1数据库系统组成

数据库系统 = 数据库 + 数据库管理系统 + 应用程序 + 数据库管理员 = 硬件平台及数据库 + 软件 + 人员

二、关系数据库

2.1关系数据结构及形式化定义

2.1.1关系

只包含单一数据结构,可以看作一张二维表

相关概念
  • 域:具有相同数据类型的值的集合(取值范围)
  • 笛卡尔积:不同域之间相互组合
  • 关系:笛卡尔积的子集,可以表示成R(D1,D2…Dn);其中R是关系名,n是关系的目或度(d多少列)
  • 候选码:某一属性唯一确定一个元组
  • 主码:多个候选码其中选一个,其余为候补码
  • 主属性:候选码的属性总和
  • 全码:所有属性为候选码
三种类型

基本关系:实际存在的表

查询表:临时表(需要自己存储)

视图表:虚表(只有表头,没有数据)

2.1.2关系模式

关系模式就是表头;关系 = 模式 + 数据

关系模式是静态的,稳定的,关系是 动态的,随时间不断变化的

2.2关系操作

2.2.1基本关系操作

操作的对象和结果都是集合

常用关系模式:查询,插入,删除,修改

查询的五大操作:选择,投影,并,差,笛卡尔积

2.3关系的完整性

2.3.1实体完整性

主属性不能是空值

2.3.2参照完整性

  • 参照关系:其中某属性是另一表中的主码
  • 被参照关系:其主码是另一表中的某属性

2.4关系代数

关系代数的运算对象是关系,运算结果也是关系

2.4.1传统集合运算

行的角度

分别为并,差,交和笛卡尔积
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2.4.2专门的关系运算

  • 选择:行的删除
  • 投影:列的删除(但注意:可能会消去某些元组)
  • 连接

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等值连接

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自然连接:

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外连接:所有相同的属性的数据都记录,没有的数据填NULL

左外连接:在外连接的基础上,只保留左边

右外连接:在外连接的基础上,只保留右边

将两表的相同属性住分来

被除数先做剩余属性组的象集

除数做相同属性组的投影

在将两表进行对比,寻找象集可以”整除”的投影(象集范围大,还包含)

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