01_初识数据库

Posted 2020-10-26 河林

一、数据库的四个基本概念

数据(data)                                                                                                                                             

数据是数据库中存储的基本对象。

数据 : 描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字，文字，图形，图像，音频，视频等，数据有多种表现形式，它们都可以经过数据后存入计算机。

数据库DataBase(DB)                                                             

数据库，顾名思义，存放数据的仓库。只不过这个仓库是在计算机存储设备上，而且数据是按一定的格式存放的。

严格来讲，数据库是长期存储在计算机内，有组织的，有共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织，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。

概括的讲，数据库数据具有永久存储，有组织和共享三个基本特点。

数据库管理系统(DataBase Management System, DBMS)                         

科学地组织和存储数据，高效的获取和维护数据。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。数据库管理系统和操作系统一样是计算机的基础软件，也是一个大型的软件系统。

数据库管理系统主要功能:                                                                     

(1)数据定义功能

数据管理系统提供数据定义语言(Data Definition Language, DDL)，用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象的组成与结构进行定义。

(2)数据组织，存储和管理

数据管理系统要分类组织，存储和管理各种数据，包括数据字典，用户数据，数据的存储的存取路径等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率和方便存取，提供多种存取方法(如索引查找，hash查找，顺序查找等)来提高存取效率。

(3)数据库操纵功能

数据库管理系统还提供数据语言(Data Manipulation Language, DML)，用户可以使用它来操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询，插入，删除和修改等。

(4)数据库的事务管理和运行管理

数据库在建立，运用和维护时由数据库管理系统统一管理和控制，以保证事务的正确运行，以保证数据的安全性，完整性，多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。

(5)数据库的建立和维护功能

数据库的建立和维护功能包括数据库的初始数据的输入，转换功能，数据库的转储，恢复功能，数据库的重组织功能和性能监视，分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序或管理工具完成的。

(6)其他功能

其他功能包括数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信功能，一个数据库管理系统与另一个数据库管理系统或文件系统的数据转换功能，异构数据库之间的互访和互相操作功能等

数据库系统(DataBase System，DBS)                                   

数据库系统是由数据库，数据库管理系统(及其应用开发工具)，应用程序和数据库管理员(DataBase Administrator，DBA)组成的存储，管理，处理和维护数据的系统。在一般不引起混淆的情况下，人们常常把数据库管理系统简称为数据库。

二、数据库模型

　　数据库模型也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象，也就是说数据模型是用来描述数据，组织数据和对数据进行操作的。现有的数据库系统均是基于某种数据模型的，数据模型是数据库系统的核心和基础。

　　根据具体数据存储需求的不同.数据库可以使用多种类型的系统模型（模型是指数据库管理系统中数据的存储结构)，其中较为常见的有层次模型(Hierarchical Model)、网状模型（Network Model）和关系模型(Relation Model) 3种。

层次模型                                                                                                               

    层次型数据库使用结构模型作为自己的存储结构。这是种树型结构，它由节点和连线组成，其中节点表示实体.连线表示实体之间的关系。在这种存储结构中，数据将根据需要分门别类地存储在不同的层次之下。如图：

 

从图中可以看出，层次模型的优点是数据结构类似金字塔，不同层次之间的关联性直接而且简单。缺点是由于数据纵向发展，横向关系难以建立，数据可能会重复出现，造成管理维护的不便。

网状模型                                                                                  

  在网状模型中，数据记录将组成网中的节点，而记录和记录之间的关联组成节点之间的连线。从而构成了一个复杂的网状结构.如图所示：

 

使用这种存储结构的数据库的优点是它很容易反映实体之一间的关联，同时还避免数据的重复性。缺点是这种关联错综复杂，而且当数据库连渐增多时，将很难对结构中的关联进行维护。尤其是当数据库变得越来越大的时候，关联性的维护会变得非常复杂。

关系模型                                                                                  

    关系型数据库就是基于关系模型的数据库.它使用的存储结构是多个二维表格。在每个二维表格中。每一行称为一条记录，用来描述一个对象的信息。每一列称为一个字段，用来描述对象的一个属性。数据表与数据友之间存在相应的关联，这些关联将被用来查询相关的数据，如图所示：

 

　　从上图可以看出，此处使用项目负责人的编号将【员工数据】表和【营销项目】表关联起来。使用这种模型的数据库优点是结构简单、格式唯一、理论基础严格，而且数据表之间相对独立，可以以在不影响其他数据表的情况下进行数据的增加、修改和删除。在进行查询时，还可以根据数据表之间的关联性，从多个数据表中查询抽取相关的信息。

注意：

         这种存储结构是目前市场上使用最广泛的数据模型，使用这种存储结构的数据库管理系统很多，Microsoft公司的产品SQL Server 2008就使用这种存储结构