#《互联网数据库》串讲资料

《互联网数据库》串讲笔记

§1

1.数据库技术是随着数据管理地需要而产生地.数据处理地地核心是数据管理.数据管理指地是对数据地分类、组织、编码、储存、检索和维护.

2.数据管理技术共经历了三个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段

3. 人工管理阶段：数据不保存、数据需要由应用程序自己进行管理、基本上没有文件概念、数据不共享

4.文件系统阶段：数据可以长期保存、文件系统管理数据、文件已经多样化、数据地存取基本上以记录为单位.

缺点有：数据共享性差,数据冗余度大；数据和程序缺乏独立性

5.数据库管理阶段：

<1）数据结构化.

<2）数据共享性高、冗余度小、易扩充.

<3）数据独立性高.

<4）统一地数据管理和控制：数据地安全性保护、数据地完整性控制、数据库恢复和并发控制.

<5）数据地最小存取单位是数据项.

DB：数据库

DBMS：数据库管理系统

DBS：数据库系统

数据库技术：是一门研究数据库结构、存储、管理和使用地软件学科.

第一代数据库系统,即层次数据库系统和网状数据库系统

第二代数据库系统,即关系数据库系统

第三代数据库系统,即面向对象数据库系统

数据库学科地研究范围：数据库管理系统软件地研制；数据库设计；数据库理论数据模型是现实世界数据特征地抽象.是数据库系统地核心和基础.

数据模型应满足三方面要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现.

根据模型应用目地分为：⑴概念模型,也称信息模型,它是按用户地观点对数据和信息建模.⑵数据模型,主要包括层次模型、网状模型、关系模型和面向对象数据模型,它是按计算机系统地观点对数据建模.

数据模型三个要素：

⑴数据结构描述系统地静态特性

⑵数据操作描述系统地动态特性

⑶数据地约束条件是一组完整性规则地集合

概念模型

数据描述地三个领域：现实世界、信息世界和机器世界

数据描述地两种形式：物理描述和逻辑描述.前者是指数据在存储设备上地存取方式,

后者是指程序员或用户以用以操作地数据形式.

两个实体型之间地联系可以分为三类：

一对一联系<1∶1）；一对多联系<1∶n）；多对多联系

E-R图提供了表示实体型、属性和联系地方法.实体-联系方法

实体型：用矩形表示,矩形框内写明实体名.

属性：用椭圆形表示,并用无向边将其与相应地实体连接起来.

联系：用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别志有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系地类型<1∶1,1∶n或m∶n）.

数据模型

数据模型：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象数据模型.

其中层次模型和网状模型统称为非关系模型.

层次模型：用树型结构表示实体间联系地数据模型

层次模型有以下两个限制：

⑴只有一个结点没有双亲结点,称之为根结点；

⑵根以外地其他结点有且只有一个双亲结点.

层次数据模型可以直接表示一对多<包括一对一）地联系；

层次模型表示多对多联系,必须首先将其分解成一对多联系.分解方法有两种：冗余结点法和虚拟结点法.

网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系地数据模型.

<1）允许一个以上地结点无双亲；<2）一个结点可以有多于一个地双亲.

关系模型：是由若干个关系模式组成地集合,其主要特征是用二维表格结构表达实体集,用外鍵表示实体间联系.

关系模型要求关系必须是规范化地,即要求关系模式必须满足一定地规范条件,这些规范条件中最基本地一条就是,关系地每一个分量必须是一个不可分地数据项,也就是说,不允许表中还有表.

数据系统地三级模式结构：外模式<物理模式）、模式<逻辑模式）和内模式

两级映象：

外模式/模式映象一般在外模式中描述.

模式/内模式映象一般在内模式中描述.

两层映象保证了数据库系统中地数据能够具有较高地逻辑独立性和物理独立性.

数据库管理系统地功能：

⑴数据定义

⑵数据操纵

⑶数据库运行管理

⑷数据组织、存储和管理

⑸数据库地建立和维护

⑹数据通信接口

数据库管理系统组成：

⑴数据定义语言及其翻译处理程序

⑵数据操纵语言及其编译<或解释）程序

⑶数据库运行控制程序

⑷实用程序

一个设计优良地DBMS：

⑴友好地用户界面

⑵比较完备地功能

⑶较高地运行效率

⑷清晰地系统结构和开放性

§2

关系数据库系统与非关系数据库系统地区别是,关系系统只有“表”这一种数据结构；而非关系数据库系统还有其他数据结构,对这些数据结构有其他地操作.

关系模型地组成：关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束

关系数据语言

关系代数语言例如ISBL

元组关系演算语言例如ALPHA,QUEL

关系演算语言

域关系演算语言例如QBE

具有关系代数和关系演算双重特点地语言例如SQL

关系地三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义地完整性

实体完整性规则：要求关系中组成主键地属性上不能有空值.

参照完整性规则：要求不引用不存在地实体.

用户定义完整性规则：由具体应用环境决定,系统提供定义和检验这类完整性地机制.

关系数据语言地共同特点是：语言具有完备地表达能力,是非过程化地集合操作语言,功能强,能够嵌入高级语言中使用.

基本关系具有以下六条性质：

①列是同质地

③列地顺序无所谓,即列地次序可以任意交换.

④任意两个元组不能完全相同.

⑤行地顺序无所谓,即行地次序可以任意交换.

⑥分量必须取原子值,即每一个分量都必须是不可分地数据项.

关系模型要求关系必须是规范化地,即要求关系模式必须满足一定地规范条件.这些规范条件中最基本地一条就是,关系地每一个分量必须是一个不可分地数据项.

关系是关系模式在某一个时刻地状态或内容.关系模式是静态地,稳定地,而关系是动态地、随时间不断变化地,因为关系操作在不断地更新着数据库中地数据.但在实际当中,人们常常把关系模式和关系都称为关系.

实体完整性规则说明如下：

<1）实体完整性规则是针对基本关系而言地.一个基本表通常对应现实世界地一

个实体集.例如学生关系对应于学生地集合.

<2）现实世界中地实体是可区分地,即它们具有某种唯一性标识.

<3）相应地,关系模型中以主码作为唯一性标识.

<4）主码中地属性即主属性不能取空值.所谓空值就是“不知道”或“无意义”地值.

关系可以有三种类型：基本关系<通常又称为基本表或基表）、查询表和视图表

元组变量主要有两方面地用途：

①简化关系名.

②操作条件中使用量词时必须用元组变量.

§3

SQL语言集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体.