数据库基础知识归纳

Posted 2021-08-31 开到荼蘼223's

数据库相关概念

数据库(Database)是一个有组织的、可共享的、统一管理的相关数据的集合，也可以理解为保存有组织数据的容器。

1. Data：数据，是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。
2. Database：数据库，是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
3. DBMS：数据库管理系统，是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织、存储和管理数据、高效地获取和维护数据。
4. DBS：数据库系统，指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员（DBA）构成。

数据库系统的组成

数据库系统（DBS）由以下四部分组成
1.数据：数据是数据库系统的工作对象，它们是某特定应用环境中进行管理和决策所必需的信息。
2.用户：用户是指存储、维护和检索数据库中数据的人员。数据库系统中主要有 3 类用户：终端用户、应用程序员和数据库管理员。
3.硬件：硬件是指存储数据库和运行数据库管理系统 DBMS 的硬件资源。
4.软件：软件是指负责数据库存取、维护和管理的软件系统，通常叫做数据库管理系统。

数据库管理系统（DBMS）

数据库怒管理系统是用于建立和管理数据库的一套软件，介于应用程序和操作系统之间。

DBMS功能及组成
功能：数据库定义功能，数据存取功能，数据库运行管理功能，数据库的建立和维护功能，数据通信功能。
组成：语言编译处理程序，系统运行控制程序、系统建立、维护程序、数据字典。

数据库语言四大类

• DQL（Data Query Language）：数据库查询语言。
• DDL（Data Definition Language）：数据库定义语言。定义关系模式、删除关系、修改关系模式。
• DML（Data Manipulation Language）：数据库操纵语言。插入元组、删除元组、修改元组。
• DCL（Data Control Language）：数据库控制语言。用来授权或回收访问数据库的某种特权，并控制数据库操纵事务发生的时间及效果。

数据库应用系统（DBAS）

数据库应用系统(Database ApplicationSystem，DBAS) ， 是指在DBMS 的基础上，针对一个实际问题开发出来的面向用户的系统。

数据库系统的体系结构

内部体系结构：数据库系统的内部体系结构是三级模式结构，分别为模式、外模式和内模式。
外部体系结构：外部体系结构主要有集中式结构、文件服务器结构和客户/服务器结构。

数据库系统（DBS）的特点

• 数据低冗余、共享性高
• 数据独立性提高
• 有统一的数据控制功能

常用的数据模型

层次模型：层次结构模型具有如下特征：有且仅有一个结点没有双亲，该结点是根结点。 其他结点有且仅有一个双亲。

网状模型：网状模型具有如下特征：可有一个以上的结点没有双亲。至少有一个结点可以有多于一个双亲。

关系模型：关系模型(Relational Model)是用二维表格结构来表示实体及实体之间联系的数据模型。

关系型数据库：是一种建立在关系模型上的数据库
关系模型：

• 关系数据结构（存储）
• 关系操作集合（操作）
• 关系完整性约束（约束）

关系数据库中的表之间的关系

在关系数据库中，可以通过外部关键字实现表与表之间的联系，公共字段是一个表的主键和另一个表的外键。

重点知识点

1. 数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和数据库管理员构成。

2. 数据模型的组成要素是：数据结构、数据操作、完整性约束条件。

3. 实体型之间的联系分为一对一、一对多和多对多三种类型。

4. 常见的数据模型包括：关系、层次、网状、面向对象、对象关系映射等几种。

5. 关系模型的完整性约束包括：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。

6. 阐述数据库三级模式、二级映象的含义及作用。

模型常见术语

如下表：

关系：一个关系就是一张二维表。
元组：二维表中的每一条（行）记录就是一个元组。
属性：二维表中的一列就是一个属性，又称为字段。
域：属性的取值范围。
分量：元组中的一个属性值。
关系模式：对关系的描述。
主关键字(主键)：一个关系中有多个候选关键字，可以选择其中一个作为主关键字。
外部关键字(外键)：如果一个属性组不是所在关系的关键字，但它是其他关系的关键字，则该属性组称为外部关键字。
主属性：包含在任一候选关键字中的属性称为主属性。

关系模型的完整性约束

实体完整性：是通过主键来实现。主键不能为空且值必须唯一
参照完整性：是通过主外键关联来实现
用户定义的完整性：用于定义的完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件

关系代数

传统的集合运算是二目运算，包括并、差、交、笛卡尔积4种运算

• 关系R和关系S的并运算
• 关系R和关系S的差
• 关系R和关系S的交
• 关系R和关系S的笛卡尔积

关系运算包括选择、投影、连接、除运算等

选择：从一个关系中选出满足给定条件的记录的操作称为选择或筛选。选择是从行的角度进行的运算
投影:从一个关系中选出若干指定字段的值。投影是从列的角度进行的运算，所得到的字段个数通常比原关系少，或者字段的排列顺序不同
连接:把两个关系中的记录按一定条件横向结合，生成一个新的关系
除:元组在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合