数据库笔记

数据库系统的特点

一    数据结构化

1.与人工管理和文件系统相比，数据结构化是数据库与文件系统的根本区别

     在数据库系统中，数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。不仅数据是结构化的，而且存取数据的方式也是灵活的，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项、一个记录或一组记录。而在文件系统中，数据的最小存储单位是记录，粒度不能细到数据项。

二.数据库的共享性高，冗余度低，易扩充

      数据库系统从整体角度看待和描述数据，因此数据可以被多个用户，多个应用共享使用。数据共享可以大大减少数据冗余，节省存储空间，还能避免数据之间的不相容性和不一致性。

     所谓的数据不一致性是指同一数据不同拷贝的值不一样，采用人工管理或文件系统管理时，由于数据被重复存储，当不同的应用使用和修改不同的拷贝时很容易造成数据的不一致。在数据库中实现数据共享，可避免由于数据冗余而造成的不一致现象。

      由于数据面向整个系统，数据又具有结构性，不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用，这就使得数据库系统弹性大，易于扩充，可以适应各种用户的要求。

可以取整体数据的各种子集于不同的应用系统，当用户的需求改变或增加时，只需重新选取不同的子集或加上一部分数据便可以满足新的需求。

三.数据的独立性高

      数据独立性是常用术语，包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

      那么什么是物理独立性？

      物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。也就是说，数据在磁盘上的数据库中怎样存储是由DBMS管理的，用户不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变了，应用程序不需要改变。

      逻辑独立性？

      用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。当用户的逻辑结构改变了，用户程序可以不变。

      数据独立性是由DBMS二级映像功能保证的，以后将讨论。

      这样的好处是：

      把数据的定义从程序中分离出去，加上数据的存取由DBMS负责，从而改变了应用程序的编制，大大减少了应用程序的维护和修改。

四.数据由DBMS统一管理和控制

      数据库共享是并发共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据，甚至是同一数据。为此，DBMS还必须提供以下几方面的数据控制功能：

      1.数据的安全(security)性保护

        保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄露和破坏。使用户只能按规定，对某些数据以某些方式进行使用和处理。

      2.数据的完整性(integrity)检查

         指数据的正确性、有效性和相容性。完整性检查将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定关系。

      3.并发(concurrency)控制

         当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时，可能发生相互干扰而得到错误的结果，使得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对用户的并发操作加以控制和协调。

      4.数据库恢复

         计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失误、恶意的破坏等等也会影响数据库中数据的正确性，甚至造成数据库中数据的部分或全部丢失。DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库恢复功能。

 

     综上，数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享数据的集合。它可以供各种用户共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性、安全性，并在用户同时使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对数据库进行恢复。

 

1.2数据模型

      数据库不仅要反映数据本身的内容，还要反映数据之间的联系。

      现有的数据库系统均是基于某种数据模型的，了解数据模型的基本概念是学习数据库的基础。

      根据模型应用的目的，可以将数据模型分为两类：

 1 概念数据模型

    信息模型，按用户的观点对数据和信息建模，主要用于数据库设计。

 2 数据模型

    包括层级模型、网状模型、关系模型，按计算机的系统关系建模，主要用于DBMS的实现。

  数据模型是数据库系统的核心和基础，各种机器上的DBMS都是基于数据模型。

1.2.1数据模型的组成要素

    数据模型是严格定义的一组概念的集合，这些概念精准的描述了系统的静态特性、动态特性、和完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成

    数据结构是所研究的对象类型的结合，这些对象是数据库的组成成分，它们包括两类。