數(shù)據(jù)庫技術是隨著數(shù)據(jù)管理的需要而產生的。數(shù)據(jù)處理的的核心是數(shù)據(jù)管理。

　　1.數(shù)據(jù)管理指的是對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、儲存、檢索和維護。

　　2.數(shù)據(jù)管理技術共經歷了三個階段：人工管理階段、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

　　3.人工管理階段:數(shù)據(jù)不保存、數(shù)據(jù)需要由應用程序自己進行管理、基本上沒有文件概念、數(shù)據(jù)不共享

　　4.文件系統(tǒng)階段:

　　數(shù)據(jù)可以長期保存、文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、文件已經多樣化、數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位。

　　缺點有：數(shù)據(jù)共享性差，數(shù)據(jù)冗余度大;數(shù)據(jù)和程序缺乏獨立性

　　5.數(shù)據(jù)庫管理階段:

　　(1)數(shù)據(jù)結構化。

　　(2)數(shù)據(jù)共享性高、冗余度小、易擴充。

　　(3)數(shù)據(jù)獨立性高。

　　(4)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制：數(shù)據(jù)的安全性保護、數(shù)據(jù)的完整性控制、數(shù)據(jù)庫恢復和并發(fā)控制。

　　(5)數(shù)據(jù)的最小存取單位是數(shù)據(jù)項。

　　DB：數(shù)據(jù)庫(Database),DB是統(tǒng)一管理的相關數(shù)據(jù)的集合。

　　DBMS：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem)，DBMS是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，為用戶或應用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為層次型、網(wǎng)狀型、關系型、面向對象型DBMS。

　　DBS：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DatabaseSystem),DBS是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶訪問的計算機軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即采用了數(shù)據(jù)庫技術的計算機系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)庫技術：是一門研究數(shù)據(jù)庫結構、存儲、管理和使用的軟件學科。第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，即層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，即關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，即面向對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫學科的研究范圍：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件的研制;數(shù)據(jù)庫設計;數(shù)據(jù)庫理論數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)特征的抽象。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎。

　　數(shù)據(jù)模型應滿足三方面要求：一是能比較真實地模擬現(xiàn)實世界;二是容易為人所理解;三是便于在計算機上實現(xiàn)。

　　根據(jù)模型應用目的分為：⑴概念模型，也稱信息模型，它是按用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息建模。⑵數(shù)據(jù)模型，主要包括層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型和面向對象數(shù)據(jù)模型，它是按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模。

　　數(shù)據(jù)模型三個要素：

　�、艛�(shù)據(jù)結構描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性

　�、茢�(shù)據(jù)操作描述系統(tǒng)的動態(tài)特性

　　⑶數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合概念模型

　　數(shù)據(jù)描述的三個領域：現(xiàn)實世界、信息世界和機器世界

　　數(shù)據(jù)描述的兩種形式：物理描述和邏輯描述。前者是指數(shù)據(jù)在存儲設備上的存取方式，后者是指程序員或用戶以用以操作的數(shù)據(jù)形式。

　　兩個實體型之間的聯(lián)系可以分為三類：

　　一對一聯(lián)系(1∶1);一對多聯(lián)系(1∶n);多對多聯(lián)系(m∶n)E-R圖提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方法。

　　實體-聯(lián)系方法(E-R方法)是抽象和描述現(xiàn)實世界的有力工具。

　　實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名。

　　屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來。

　　聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別志有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型(1∶1，1∶n或m∶n)。

　　數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型:層次模型、網(wǎng)狀模型、關系模型和面向對象數(shù)據(jù)模型。其中層次模型和網(wǎng)狀模型統(tǒng)稱為非關系模型。

　　層次模型：用樹型結構表示實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型層次模型有以下兩個限制：

　�、胖挥幸粋€結點沒有雙親結點，稱之為根結點;

　�、聘酝獾钠渌Y點有且只有一個雙親結點。

　　層次數(shù)據(jù)模型可以直接表示一對多(包括一對一)的聯(lián)系;層次模型表示多對多聯(lián)系，必須首先將其分解成一對多聯(lián)系。

　　分解方法有兩種：冗余結點法和虛擬結點法。

　　網(wǎng)狀模型：用有向圖結構表示實體類型及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。(1)允許一個以上的結點無雙親;(2)一個結點可以有多于一個的雙親。

　　關系模型：是由若干個關系模式組成的集合，其主要特征是用二維表格結構表達實體集，用外鍵表示實體間聯(lián)系。關系模型要求關系必須是規(guī)范化的，即要求關系模式必須滿足一定的規(guī)范條件，這些規(guī)范條件中最基本的一條就是，關系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項，也就是說，不允許表中還有表。

　　數(shù)據(jù)系統(tǒng)的三級模式結構：外模式(物理模式)、模式(邏輯模式)和內模式兩級映象：外模式/模式映象一般在外模式中描述。模式/內模式映象一般在內模式中描述。兩層映象保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能：

　�、艛�(shù)據(jù)定義

　　⑵數(shù)據(jù)操縱

　�、菙�(shù)據(jù)庫運行管理

　�、葦�(shù)據(jù)組織、存儲和管理

　　⑸數(shù)據(jù)庫的建立和維護

　�、蕯�(shù)據(jù)通信接口

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成：

　�、艛�(shù)據(jù)定義語言及其翻譯處理程序

　　⑵數(shù)據(jù)操縱語言及其編譯(或解釋)程序

　�、菙�(shù)據(jù)庫運行控制程序

　　⑷實用程序

　　一個設計優(yōu)良的DBMS:

　�、庞押玫挠脩艚缑�

　　⑵比較完備的功能

　�、禽^高的運行效率

　�、惹逦南到y(tǒng)結構和開放性

　　§2關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與非關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別是，關系系統(tǒng)只有表這一種數(shù)據(jù)結構;而非關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還有其他數(shù)據(jù)結構，對這些數(shù)據(jù)結構有其他的操作。

　　關系模型的組成：關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合、關系完整性約束關系數(shù)據(jù)語言關系代數(shù)語言例如ISBL元組關系演算語言例如ALPHA，QUEL關系演算語言域關系演算語言例如QBE具有關系代數(shù)和關系演算雙重特點的語言例如SQL關系的三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性實體完整性規(guī)則：要求關系中組成主鍵的屬性上不能有空值。

　　參照完整性規(guī)則：要求不引用不存在的實體。用戶定義完整性規(guī)則：由具體應用環(huán)境決定，系統(tǒng)提供定義和檢驗這類完整性的機制。

　　關系數(shù)據(jù)語言的共同特點是：語言具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作語言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。

　　基本關系具有以下六條性質：

　�、倭惺峭|的(Homogeneous)，即每一列中的分量同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。

　　②不同的列可出自同一個域，稱其中的每列為一個屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。

　�、哿械捻樞驘o所謂，即列的次序可以任意交換。

　�、苋我鈨蓚€元組不能完全相同。

　�、菪械捻樞驘o所謂，即行的次序可以任意交換。

　�、薹至勘仨毴≡又�，即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。

　　關系模型要求關系必須是規(guī)范化的，即要求關系模式必須滿足一定的規(guī)范條件。這些規(guī)范條件中最基本的一條就是，關系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項。關系是關系模式在某一個時刻的狀態(tài)或內容。關系模式是靜態(tài)的，穩(wěn)定的，而關系是動態(tài)的、隨時間不斷變化的，因為關系操作在不斷地更新著數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。但在實際當中，人們常常把關系模式和關系都稱為關系。

　　實體完整性規(guī)則說明如下：

　　(1)實體完整性規(guī)則是針對基本關系而言的。一個基本表通常對應現(xiàn)實世界的一個實體集。例如學生關系對應于學生的集合。

　　(2)現(xiàn)實世界中的實體是可區(qū)分的，即它們具有某種唯一性標識。

　　(3)相應地，關系模型中以主碼作為唯一性標識。

　　(4)主碼中的屬性即主屬性不能取空值。所謂空值就是不知道或無意義的值。

　　關系可以有三種類型：基本關系(通常又稱為基本表或基表)、查詢表和視圖表

　　元組變量主要有兩方面的用途：

　　①簡化關系名。

　　②操作條件中使用量詞時必須用元組變量。

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