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数据库系统及应用知识梳理
什么是信息?
对人们有用的、有意义的数据或内容称之为信息
什么是系统?
有一组成员组成,各个成员间相互系统、相互作用,每个成员又有独立作用并完成一定功能,这一组成语你的集合称之为系统
什么是信息系统?
以方便管理和决策为目的,以DBMS平台为支撑,用于信息处理的系统
数据库系统及应用思维导图
数据库系统
数据库系统组成
- 所存储的数据库
相关数据的集成 - DBMS
用于定义,构造和操作数据库 - 应用
用某个程序语言开发的操作数据库的程序 - 用户
通过DBMS界面或通过应用程序来使用数据库的人员
为什么用数据库系统?
数据库提供了对数据和元数据的集中存储,这样
- 应用程序相对独立与数据
- 为多用户提供共享存取的机制
- 将应用开发的程序员从繁重乏味的数据管理中解放出来
- 提供了无须修改程序就能更改数据的机制
数据库概念
什么是数据库?————相关资料或内容的集成
数据库的设计与实现是信息系统开发最有意义、最基本的组成部分
数据库管理系统(DBMS)概念
Database Management System
- 定义数据库
对数据库中的数据成员定义数据类型、结构和约束 - 构造数据库
存储数据到介质上 - 操作数据库
查询和更新数据库
DBMS的各个功能
- 控制冗余
- 限制未授权存取
- 提供多种用户接口
- 表示复杂的联系
- 强制完整性约束
- 提供备份与恢复
关系模型
概念介绍
数据模型
数据模型是对数据的提炼,它排除了那些与用户无关的、或者复杂的细节,它由有关的逻辑概念,如对象或实体的特征和联系等组成
模式和实例
- 模式是指原数据,或者说是描述数据的数据,是在数据库设计定义的,且不常更改
- 实例是指数据库中相应于某个模式的具体数据,经常被更新
关系模型
- 关系是关系模型中表示数据的主要结构
* 每个关系是一张表。每个表不一定是关系* - 域是一组原子值(原子值是不可再分的),每个域有一个数据类型或格式
- 表中的每个列都有其名字,对应于表中的某个列所起的名字称之为该列的属性,属性个数称之为度
同样的属性名不必是表示同样的域,不同的属性不一定表示不用的域 - 对应于二维表中每个属性的一组取值称之为元组
关系模式和实例
- 关系模式包括关系名字和属性列表
- 关系实例是一个n-元组
次序特征
- 元组的次序
- 元组内各个值的次序
元组内各个值的次序不影响关系的任何操作
关系数据库的设计与约束
完整性约束是针对数据库模式
完整性约束的种类
- 静态和动态的约束
- 单关系和多关系的约束
- 结构和语义的约束
其中,结构的,静态的,单个的关系
- 域约束
关系中的每个属性都有一定的取值范围,即属于某个域上的取值 - 关键字约束
关系中的每一个 元组必须是可以区分的,也就是说关系中不允许存在两个或两个以上的元组其各个属性的取值都相同,此为唯一性约束
关键字是最小的超键,能够唯一区分元组的最小的属性集合
一个模式可以由一个或多个关键字,每个关键字被称之为候选键,其中被选中的那一个被称之主键
- 实体完整性约束(主键的值不能为NULL)
结构的,静态的,多个的关系
- 引用完整性约束
定义在两个关系之间,外键约束
其他完整性约束
- 语义上的约束
- 变换的约束
关系数据库模式与实例
- 模式:关系模式的集合完整性约束的集合
- 实例:关系实例的集合,满足关系模式的完整性约束
设计一个关系数据库
- 确定关系中的每一个属性
- 为每个关系选择合适的名字
- 为每个属性定义数据类型和格式
- 找出每个关系的候选键,并选中其中之一为主键
- 定义所有的外键
实体-联系模型
概念设计阶段,ER图,用户数据需求的描述
逻辑设计阶段,概念模型(ER)被用以生成实现模型(Relational)
物理设计阶段,数据库设计的主题是存储和执行
概念设计
实体
- 实体,现实世界中存在的客观对象,一个实体可以用一组属性来描述
- 实体集合,类似的实体的组成,一个实体集合中的所有实体都有同样的属性的集合
- 实体类型,定义具有同样属性的实体的集合,每一个实体类型是通过名字和属性加以描述
属性
- 键属性,一个键属性有一个带有下划线的名字
- 属性的值集,值集对应于关系的域
- 空值属性
属性类型
- 复合,简单属性
- 单值,多值属性
- 导出,存储属性
属性表示方式
圆括号()表示复合属性,花括号{}表示多值属性
联系
- 联系类型和联系集合
- 联系的度,一个联系的度是参与该联系的实体类型的数目
- 角色和递归联系
- 联系约束
联系约束是又描述这些联系的应用目标所决定,联系类型的约束限制了那些参与相应联系集合的实体的可能的组合。
结构约束,包括基数约束和参与约束
- 联系类型的属性
没有自己的关键字属性的实体类型称为“弱实体”。通常有一个”部分键“,它是一个唯一的标识同一个所有者实体之弱实体的属性集合。
并非所有的存在依赖导致弱实体的产生
实体类型进一步被分为超类和子类,子类实体类型从超类实体类型继承
子类是超类的特殊化,超类是子类的普遍化
ER到关系模型变换
变换步骤
实体变换
生成一个关系R,把E的所有简单属性作为R的属性,选择一个E的关键字属性作为主键(若E的关键字是复合属性, 则它的简单属性集为R主键)
弱实体变换
对每一个弱实体类型W,生成一个关系R,把W的所有简单属性作为R的属性,选择一个W的所有者实体的关键字属性和W本身的部分键属性一起作为R的主键
二度1:1联系
对于每一个二度1:1 联系类型RT,参与该联系的两端的实体类型分别为S和T,则其变换步骤如下:
- 选定S与T中完全参与该联系的那一端的实体类型,若都完全参与或都部分参与,则任选其中之一的实
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