精选学习资料 - - - 欢迎下载学习好资料欢迎下载第一章绪论数据库系统概述数据.数据库.数据库治理系统.数据库系统数据（ Data ）：数据库中储备的基本对象；描述事物的符号记录成为数据；数据的表现形式不能完全表达其内容,需要经过说明,数据和关于数据的说明（语义）为不行分的；数据库（ DB）：严格地讲,数据库为长期储存在运算机内.有组织的.可共享的大量数据的集合； 数据库中的数据按肯定的数据模型组织.描述和储存,具有较小的冗余度.较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享；数据库数据具有三个特点：永久储备.有组织.可共享；数据库治理系统（DBM）S：位于用户与操作系统之间的一层数据治理软件；用于科学地组织和储备数据.高效地猎取和爱护数据主要功能：1. 数据定义功能2. 数据组织.储备和治理3. 数据操纵功能4. 数据库的事务治理和运行治理5. 数据库的建立和爱护功能6. 其他功能（ DBMS与网络中其他软件系统的通信功能；与另一个DBMS或文件系统的 数据转换功能；异构数据库之间的互访和互操作功能等）数据库系统（DBS）：数据库系统为指在运算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库.数据库治理系统（及其开发工具） .应用系统.数据库治理员（DBA）构成；数据库技术的产生和进展对数据进行分类.组织.编码.储备.检索和爱护,为数据处理的中心问题；数据治理技术经受了人工治理.文件系统.数据库系统3 个阶段；人工治理阶段：科学运算；无直接存取储备设备；没有操作系统；数据处理方式为批处理；特点：数据不储存.应用程序治理数据.数据不共享.数据不具有独立性；文件系统阶段：科学运算.数据治理；磁盘.磁鼓存取储备；有文件系统；数据处理方式为联机实时处理和批处理；特点：数据可以长期储存.由文件系统治理数据.但仍旧存在数据共享性差,冗余度大.数据独立性差的缺点；数据库系统阶段：进行大规模数据治理；有了大容量磁盘.磁盘阵列；有数据库治理系统；数据处理方式有联机实时处理.分布处理.批处理；数据库系统的特点数据库系统与人工治理和文件系统相比的特点有：1. 数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化,这为数据库系统与文件系统的本质区分；所谓整体数据的结构化指数据不仅针对某一应用,而为面对全组织,且数据之间为具有联系精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习好资料欢迎下载的；2. 数据的共享性高,冗余度低.易扩充数据共享可以大大削减数据冗余,节省储备空间, 仍能防止数据之间的不相容性与不一样性；3. 数据独立性高包括数据的物理独立性和数据的规律独立性；数据独立性由DBMS的二级映像功能来保证；4. 数据由 DBMS统一治理和掌握由于数据库的共享为并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至为储备同一个数据,因而DBMS必需供应几方面的数据掌握功能：1) 数据的安全性爱护2) 数据的完整性检查3) 并发掌握4) 数据库复原数据模型数据模型为对现实世界数据特点的抽象,它为用来描述数据.组织数据和对数据进行操作的；两大类数据模型依据模型应用的不同目的,数据模型划分为两类：第一类为概念模型；也称信息模型,为依据用户的观念对数据和信息建模,主要用于数据库设计；其次类为规律模型和物理模型；规律模型主要包括层次模型.网状模型.面对对象模型和对象关系模型等；它为依据运算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS的实现；物理模型为对数据最低层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方式,在磁盘或磁带上的储备方式和存取方式,为面对运算机系统的；数据模型为数据库系统的核心和基础；数据模型的组成要素数据模型通常由数据结构.数据操作和完整性约束三部分组成；一般地讲,数据模型为严格定义的一组概念的集合,这些概念精确的描述了系统的静态特性.动态特性和完整性约束条件；数据结构：描述数据库的组成对象以及对象之间的联系；在数据库系统中通常依据其数据结构的类型来命名数据模型；数据结构为所描述的对象类型的集合,为对系统静态特性的描述；数据操作：指对数据库中各种对象（型）的实例（值）答应执行的操作的集合,包括操作及有关的操作规章；主要有查询和更新（包括插入.删除.修改）两大类操作；数据操作时对系统动态特性的描述；数据的完整性约束条件：即一组完整性规章,为给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存条件,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.相容；概念模型概念模型用于信息世界的建模,为现实世界到信息世界的第一层抽象；信息世界中的基本概念：实体：客观存在并可相互区分的事物；既可以为详细的人事物,也可以为抽象的概念或联系；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习好资料欢迎下载属性：实体所具有的某一特性；一个实体可以由如干属性刻画；码：唯独标识实体的属性集；域：一组具有相同数据类型的值的集合；属性的取值范畴来自某个域； 实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体,成为实体型；实体集：同一类型实体的集合；联系：实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系；两个实体型之间的联系可分为三种：一对一联系（1:1 ）对于实体集A 中的每一个实体,实体集B 中至多有一个（也可以没有）实体与之联系,反之亦然；一对多联系（1:n ）对于实体集A 中的每一个实体,实体集B 中至多有n 个实体（ n 0）与之联系,反之,对于实体集 B 中的每一个实体,实体集A 中至多只有一个实体与之联系；多对多联系（m:n）对于实体集A 中的每一个实体,实体集B 中至多有n 个实体（ n 0）与之联系,反之,对于实体集 B 中的每一个实体,实体集A 中也有 m个实体（ m 0）与之联系；两个以上的实体型之间的联系要留意, 3 个实体型之间多对多的联系和3 个实体型两两之间的（ 3 个）多对多联系的语义为不同的；多 实 体 型 之 间 一 对 多 联 系 的 定 义 ： 如 实 体 型E1、E 2、En 之 间 存 在 联 系 , 对 于 实 体 型 Ej j=1、2、i-1、i+1、n 中 的给 定 实体 , 最多只和Ei中 的一 个实 体相 联 系, 就说Ei 与 E1、E 2、E i-1 、E i+1 、E n 之间的联系为一对多的；单个实体型内的联系概念模型的一种表示方法：实体- 联系方法实体 - 联系方法用E-R 图来描述现实世界的概念模型,E-R 方法也成为E-R 模型；E-R 图供应了表示实体型.属性和联系的方法： 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的实体型连接起来；联系：用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体型连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或 m:n）最常用的数据模型层次模型和网状模型统称为格式化模型；在格式化模型中,实体用记录表示,实体的属性对应记录的数据项（或字段）；实体之间的联系在格式化模型中转换成记录之间的两两联系；格式化模型中的数据结构的单位为基本层次联系；所谓基本层次联系为指两个记录以及它们之间的一对多的联系；层次模型层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系；层次数据模型的数据结构：满意以下两个条件的基本层次联系的集合为层次模型：有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点成为根节点；根以外的其他节点有且只有一个双亲结点；在层次模型中,同一双亲的子女结点成为兄弟结点,没有子女结点的结点成为叶结点；层次模型的一个基本特点：任何一个给定的记录纸只有按其路径查看时,才能显示出它的全部意义,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习好资料欢迎下载没有一个子女记录纸能脱离双亲记录值而独立存在；多对多联系在层次模型中的表示:层次模型中表示多对多联系,需将多对多联系分解成一对多联系,分解方法有两种：冗余结点法和虚拟结点法；层次模型的数据操纵与完整性约束:插入操作,假如没有相应的双亲结点值就不能插入它的子女结点值； 删除操作,假如删除双亲结点值,就相应的子女结点值也被同时删除；层次数据模型的储备结构:邻接法：依据层次树前序穿越的次序把全部记录纸依次邻接存放,即通过物理空间的位置相邻来表达（或隐含）层次次序；链接法：用指针来反映数据之间的层次联系；子女 - 兄弟链接法：每个记录设两类指针,分别指向最左边的子女和最近的兄弟；层次 - 序列链接法：按树的前序穿越次序链接各记录值；层次模型的优缺点：优点：数据结构比较简洁清楚；查询效率高；供应了良好的完整性支持；缺点：现实世界中许多联系为非层次性的；一个结点具有多个双亲等,层次模型表示这类联系的方法很笨拙,对插入和删除操作的限制比较多；查询子女结点必需通过双亲结点；由于结构严密,层次命令趋于程序化；网状模型网状数据模型的数据结构：满意以下两个条件的基本层次联系集合称为网状模型:答应一个以上的结点无双亲；一个结点可以有多于一个的双亲；网状模型中要为每个联系命名,并指出与该联系有关的双亲记录和子女记录；网状数据模型的操纵与完整性约束：DBTG在模式 DDL中供应了定义数据库完整性的概念和语句,有支持记录码的概念；保证一个联系中双亲记录和子女记录之前为一对多的联系支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件；网状数据模型的储备结构：链接法（包括单向链接.双向链接.环状链接.向首链接等）,此外仍有指引元阵列法.二进制阵列法.索引法等；网状数据模型的优缺点：优点：能更为直接地描述现实世界；具有良好的性能,存取效率较高；缺点：结构比较复杂,不利于最终用户把握；网状模型的DDL.DML复杂,并且要嵌入某一种高级语言中；用户不简洁把握,不简洁使用；关系模型关系数据模型的数据结构：从用户观点看,关系模型由一组关系组成；每个关系的数据结构为一张规范化的二维表；关系模型中的一些术语：关系：一个关系对应一张表；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习好资料欢迎下载元组：表中的一行即为一个元组；属性：表中的一列即为一个属性；码：也成为码键；表中的某个属性组,它可以唯独确定一个元组,也就成为本关系的码；域：属性的取值范畴；重量：元组中的一个属性值；关系模式：对关系的描述,一般表示为关系名（属性1,属性 2,属性n） 关系的每一个重量必需为一个不行分的数据项,也就为说,不答应表中仍有表；关系数据模型的操纵与完整性约束：关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性.参照完整性和用户定义的完整性；关系模型中的数据操作都为集合操作,操作对象和操作对象都为关系,即如干元组的集合；关系数据模型的储备结构关系数据模型的优缺点：优点：建立在严格的数学概念的基础上；概念单一,数据结构简洁.清楚,用户易懂易用；存取路径对用户透亮,从而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：由于存取路径对用户透亮,查询效率不如格式化数据模型；数据库系统结构从数据库治理系统角度看,数据库系统通常采纳三级模式结构,这为数据库治理系统内部的系统结构；从数据库最终用户角度看,数据库系统的结构分为单用户结构.主从式结构