数据库基本理论
Posted 遥岑.
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据库基本理论相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
数据库
数据库(Database，DB)是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的相关数据的集合。按照字面的理解，数据库就是存放数据的仓库。
数据库管理系统（DBMS）
DBMS是语言编译处理程序、系统运行控制程序、系统建立、维护程序、数据字典组成的。
DBMS的功能：
- 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
数据库系统的组成（DBS）
- 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
- 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
- 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
- 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(DBMS)
数据库系统的特点
- 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
数据库系统的体系结构
内部体系结构：数据库系统得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。
概念模型
- 实体与实体集：实体是现实世界中可区别于其他对象的“事物”或物体；实体集是具有相同类型及共享相同性质(属性)的实体集合
- 属性：实体通过一组属性来表示；属性是实体集中每个成员具有的描述性性质
- 关键字和域：实体的某一属性或属性组合，其值能惟一标识出某一实体，称为关键字，也称码；每个属性都有一个可取值的集合，称为该属性的域，或者该属性的值集
- 联系：两个实体之间的联系又可分为一对一联系(1:1)、一对多联系(1:n)和多对多的联系(m:n)
常用的数据模型
- 层次模型：层次数据模型是数据库系统最早使用的一种模型，它的数据结构是一颗有向树。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：如果取消层次模型的两个限制，即两个或两个以上的结点都可以有多个双亲，则“有向树”就变成了“有向图”。“有向图”结构描述了网状模型。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。关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合，每个二维表又可称为关系，因此可以说，关系模型是“关系框架”组成的集合
关系模型中的基本术语
- 关系：一个关系就是一张二维表
- 元组：二维表中的每一条记录就是一个元组
- 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
- 候选关键字：关系中的一个或几个属性的集合，该属性集惟一标识一个元组
- 关系数据库：对应于一个关系模型的所有关系的集合称为关系数据库
- 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
关系的性质
关系是一个二维表，但并不是所有的二维表都是关系。关系应具有以下性质：
- 每一列中的分量是同一类型的数据
- 不同的列要给予不同的属性名
- 列的次序可以任意交换
- 一个关系中的任意两个元组不能完全相同
- 行的次序可以任意交换
- 每一个分量必须是不可分的数据项
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。
关系模型的完整性约束
- 实体完整性(Entity Integrity)：若属性（指一个或一组属性）A是基本关系R的主属性，则A不能取空值。所谓空值就是“不知道”或“不存在”的值。(主键不能为空)
- 参照完整性(Referential Integrity)：若属性（或属性组）F是基本关系R的外键，它与基本关系S的主键Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为空或是等于S中某个元组的主键值
- 用户定义的完整性(User-defined Integrity)：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。
专门的关系运算包括选择、投影、连接、除运算等。
以上是关于数据库基本理论的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章