数据库知识及结构数据库模型

　　  数据库是ACCP软件工程师的必学课程，本文北大青鸟老师搜集总结数据库管理系统及数据库管理模型的一些概念，供初学数据库参考。

　　　数据库管理系统的功能和特征

　　· 数据库模型(概念模式、外模式、内模式)

　　· 数据模型，ER图，范式、第二范式、第三范式

　　· 数据操作(集合运算和关系运算)

　　· 数据库语言(SQL)

　　· 数据库的控制功能(并发控制、恢复、安性、完整性)

　　· 数据仓库和分布式数据库基础知识

　　1、数据库知识

　　1.1数据管理技术的发展

　　数据管理技术的发展阶段：

　　人工阶段：数据处理方式是批处理。其特点是：

　　Ø 数据不保存

　　Ø 没有专用的软件对数据进行管理

　　Ø 只有程序概念，没有文件概念

　　Ø 一组数据对应一个程序，即数据是面向程序的

　　文件系统阶段：数据处理方式有批处理，也有联机实时处理。其特点是：

　　Ø 数据可长期保存在外存上

　　Ø 数据的逻辑结构与物理结构有了区别，但简单

　　Ø 文件组织已多样化，有索引文件、链接文件和直接存取文件等，但文件之间相互独立，没有联系

　　Ø 数据不再属于某个特定的程序，可重复使用，但数据结构和程序之间的依赖关系并未根本改变。

　　其缺点是：

　　Ø 数据冗余性

　　Ø 数据不一致性

　　Ø 数据联系弱

　　数据库阶段：其特点是：

　　Ø 用关系模型表示复杂的数据模型

　　Ø 有较高的数据独立性

　　Ø 数据库系统为用户提供了方便的用户接口

　　Ø 数据库管理系统提供了四个方面的数据控制能力-数据完整性、数据安性、数据库的并发控制、数据库的恢复

　　数据库的基本概念

　　数据库(DB)：是存储在一起的相关数据的集合。DB能为各种用户共享，具有小冗余度，数据间联系密切，而又有较高的程序与数据的独立性。

　　数据库管理系统(DBMS)：DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS可分为层次型、网状型、关系型、面向对象型。

　　数据库系统(DBS)：即是采用了数据库技术的计算机系统，是实现有组织地、动态存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源而组成的系统。

　　数据库技术：研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门软件学科。

　　1.2数据模型

　　表示实体类型及实体之间联系的模型称为“数据模型”。数据模型是严格定义的概念的集合，数据库的数据模型应包括数据结构(指对实体类型和实体之间联系的表达和实现)、数据操作(指对数据库的检索和更新两大类操作)和完整性约束(给出数据及其所具有的制约合依赖规则)3个部分。

　　数据模型的种类很多。目前广泛使用的数据模型可分为两种：概念数据模型和结构数据模型。

　　概念数据模型

　　这是一种独立于任何计算机系统的模型，完不涉及信息在计算机系统中的表示，用于建立信息世界的数据模型，是现实世界的层抽象，是用户和数据库设计人员进行交流的工具，其中的模型是“实体联系模型”(ER模型)。

　　ER模型直接从现实世界中抽取出实体类型及实体间联系图(ER图)表示数据模型。一般遇到实际问题时，总是先设计一个ER模型，然后再把ER模型转换成与DBMS关联的数据模型。

　　结构数据模型(亦称基本数据模型)：

　　这是直接面向数据库的逻辑数据结构，通常有一组严格定义了语法和语义的数据库语言，用来定义、操纵数据库中的数据。其主要有层次、网状、关系模型三种。

　　◆层次模型：用树型(层次)结构表示实体类型及实体之间联系的数据模型称为层次模型。层次结构是一棵树，树的结点是记录类型，非根结点有且只有一个父结点。上一层记录类型和下一层记录类型的联系是1：M联系。

　　◆网状模型：用从结构(网络结构)表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型。记录之间的联系通过指针实现，M：N联系容易实现(一个M：N联系可拆成两个1：M联系)，查询效率高。

　　◆关系模型：用规范化了的二维表格结构表示实体集，用键表示实体间联系。通常是若干个关系模型组成的集合。