数据库概述-三级模式-数据库设计-数据模型
数据库系统
- 数据：是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。
数据的种类：文本、图形、图像、音频、学生的档案记录、货物的运输情况等。 - 数据库DB：是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
- 数据库的基本特征：
- 数据按一定的数据模型组织、描述和存储；
- 可为各种用户共享；
- 冗余度较小；
- 数据独立性较高；
- 易扩展。
- 数据库系统DBS：是一个采用了数据库技术，有组织的、动态的存储大量相关数据，方便多用户访问的计算机系统。其由下面四个部分组成：
- 数据库（统一管理、长期存储在计算机内的，有组织的相关数据的集合）
- 硬件（构成计算机系统包括存储数据所需的外部设备）
- 软件（操作系统、数据库管理系统及应用程序）
- 人员（系统分析和数据库设计人员、应用程序员、最终用户、数据库管理员DBA）。
- 数据库管理系统DBMS的功能
实现对共享数据有效的组织、管理和存取。
包括数据定义、数据库操作、数据库运行管理、数据的存储管理、数据库的建立和维护等。
三级模式-两级映像
- 内模式：管理如何存储物理的数据，对应具体物理存储文件。
- 模式：又称为概念模式，就是我们通常使用的基本表，根据应用、需求将物理数据划分成一张张表。
- 外模式：对应数据库中的视图这个级别，将表进行一定的处理后再提供给用户使用
- 外模式-模式映象：是表和视图之间的映射，存在于概念级和外部级之间，若表中数据发生了修改，只需要修改此映射，则无需修改应用程序。
- 模式-内模式映像：是表和数据的物理存储之间的映射，存在于概念级和内部级之间，若修改了数据存储方式，只需要修改此映射，而不需要去修改应用程序。
考试真题
数据库设计
- 需求分析：既分析数据存储的要求，产出物有数据流图、数据字典、需求说明书。
- 概念结构设计：就是设计E-R图，也既实体-属性图，与物理实现无关，说明有哪些实体，实体有哪些属性。
- 逻辑结构设计：将E-R图，转换成关系模式，也即转换成实际的表和表中的列属性，这里要考虑很多规范化的东西。
- 物理设计：根据生成的表等概念，生成物理数据库。
数据模型
- 关系模型是二维表的形式表示的实体-联系模型，是将实体-联系模型转换而来的，经过开发人员设计的；
- 概念模型是从用户的角度进行建模的，是现实世界到信息世界的第一抽象，是真正的实体-联系模型。
- 网状模型表示实体类型及其实体之间的联系，一个事物和另外几个都有联系，形成一张网。
- 面相对象模型是采用面相对象的方法设计数据库，以对象为单位，每个对象包括属性和方法，具有类和继承等特点。
- 数据模型三要素：数据结构（所研究的对象类型的集合）、数据操作（对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合）、数据的约束条件（一组完整性规则的集合）。
- 用E-R图来描述概念数据模型，世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的。
- 在E-R模型中，使用椭圆表示属性（一般没有）、长方形表示实体、菱形表示联系、联系的两端要填写联系类型，示例如下图：
- 实体：客观存在并可相互区别的事物。可以使具体的人、事、物、或抽象概念。如人、汽车、图书、账户、贷款。
- 弱实体和强实体：弱实体依赖于强实体的存在而存在。
- 实体集：具有相同类型和共享相同属性的实体的集合，如学生、课程。
- 属性：实体所具有的特性。
- 属性分类：简单属性和复合属性；单属性和多值属性；NULL属性；派生属性。
- 域：属性的取值范围称为该属性的域。
- 码（key）：唯一标识实体的属性集。
- 联系：现实世界中事物内部以及事物之间的联系，在E-R图中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。
- 联系类型：一对一1:1、一对多1：N、多对多M:N。
- 两个以上实体型的联系：
- 关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，由行列组成。用表格结构表达实体集，用外键标识实体间的联系。如下图：
- 优点：建立在严格的数字概念基础上；概念单一、结构简单、清晰、用户易懂易用；存取路径对用户透明，从而数据独立性、安全性好，简化数据库开发工作。
- 缺点：由于存取路径透明，查询效率往往不如关系数据模型。
- E-R模型转换问关系模型：每个实体都对应一个关系模型；联系分为三种：
1:1联系中，联系可以放到任意的两端实体中，作为一个属性（要保证1:1的两端关联），也可以转换为一个单独的关系模式；
1：N的联系中，联系可以单独作为一个关系模式，也可以在N端中加入1端实体的主键；
M:N的联系中，联系必须作为一个单独的关系模式，其主键是M和N端的联合主键。
