数据库基础理论知识

1.基本概念

  • 数据(Data):数据库存储的基本对象。数字、字符串、图形、图像、音频、视频等
  • 数据库(DB):在计算机内,永久存储、有组织、可共享的数据集合
  • 数据库管理系统(DBMS):管理数据库的系统软件
  • 数据库系统(DBS):DB+DBMS+DBA+DBAP

数据库系统的特点

  • 数据结构化
  • 数据的共享性高
  • 冗余度低,易扩充
  • 数据独立性高
  • 数据由DBMS统一管理和控制

2.三级模式两层映像

模式(schema)

对数据库中数据所进行的一种结构性的描述,是对视图的抽象

视图(view)/数据(data)

采用某种表现形式表现出来的数据库中的数据

三级模式

优点:使用户能按日常逻辑抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的 表示和存储

两层映像

两个独立性

3.数据模型

  • 数据模型:数据结构+数据操作+完整性约束
  • 数据模型是对模式的抽象,模式是对数据的抽象
  • 三大经典数据模型:层次模型、网状模型、关系模型

关系模型示例

层次模型示例

网状模型示例

4.关系模型概述

  • 形象的说,一个关系就是一个表
  • 严格的说,笛卡尔积中具有某种意义的那些元组被称作一个关系
  • 关系模型三要素:数据结构,对数据的操作(关系运算),对数据的完整性约束
  • 关系运算:关系代数和关系演算。关系演算又分为:元祖演算和域演算
  • 由于关系的不同列的取值可能来自同一个域,为区分,需要为每一列起一个名 字,该名字即为属性名
  • 关系模式是关系的抽象

关系的特性

列是同质:即每一列中的分量来自同一域,是同一类型的数据

不同的列可来自同一个域,称其中的每一列为一个属性,不同的属性要给予 不同的属性名。

列位置互换性:表中的每列可以相互交换顺序,区分哪一列是靠列名

行位置互换性:区分哪一行是靠某一或某几列的值(候选码)

关系与表的区别:理论上,关系的任意两个元组不能完全相同。(集合的要求:集合内不能有 相同的两个元素),但现实应用中,表(Table)可能并不完全遵守此特性

关系模式中的完整性约束

实体完整性:关系的主码中的属性值不能为空值

参照完整性:如果关系R1的外码F与关系R2的主 码P相对应,则R1中的每一个元组的 F列的取值只有两种情况:①存在于R2的P列取值的集合② 空值

用户自定义完整性:用户自己定义的,对属性或属性组的值的约束条件

DBMS对关系完整性的支持

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