数据库

第一章 

1.1数据库系统概述

  1.1.1数据库的4个基本概念

    数据:描述事物的符号,数据的含义称为语义,数据与其语义不可分。如93是一个数据,其语义可以是体重,也可以是分数

    数据库:长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合

    数据库管理系统:位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件,主要功能包括:

      1.数据定义功能 DDL(Data Definition Language)

      2.数据操纵功能 DML(Data Manipulation language): 查询、插入、删除、修改

      3.数据库的管理

    数据库系统:由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员组成的一个系统

  1.1.2数据管理技术的发展

    人工管理阶段->文件系统阶段->数据库系统阶段

1.2数据模型

  数据模型包括概念模型、逻辑模型和物理模型

    概念模型(信息模型):按照用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计,实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次

    逻辑模型:按计算机系统的观点对数据建模,主要用于数据库管理系统的实现

    物理模型:对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方法

  1.2.1概念模型

    一些基本概念:

      实体(entity):客观存在并且可以相互区别的事物

      属性(attribute): 实体具有的某一特性

      码(key): 唯一标识实体的属性集

      实体型(entity type): 具有相同属性的实体具有共同的特征和性质,用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体,称为实体型

      实体集(entity set): 属于相同实体型的实体的集合

      联系(relationship): 包括实体(型)内部各属性之间的联系 和 实体(型)之间的联系

        实体之间的联系有 1对1,1对多,多对对 三种类型

    概念模型最常用的表示方法是 实体-联系方法(Entity-Relationship approach),简称E-R模型

  1.2.2数据模型的组成要素

    数据模型是严格定义一组概念的集合,通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件构成

  1.2.3常用的逻辑数据模型

    层次模型

    网状模型

    关系模型

      关系:数据库中的一张表

      元组:表中的一行

      属性:表中的一列即为一个属性,给每个属性起一个名称即属性名

      码:表中的某个属性组,可以唯一的确定一个元组

      域:相同数据类型的值的集合,属性的取值范围来自某个域

      分量:元组中的一个属性值

      关系模型的表示:  关系名(属性1,属性2,...,属性n)  //关系的每一个分量必须是不可分的数据项

    面向对象数据模型

    对象关系数据模型

    半结构化数据模型

1.3数据库系统的结构

  数据模型中的型和值

    型:数据库中一张表的表头

    值:某个具体的元组

  模式:数据库中全体数据的逻辑结构的特征和描述,仅仅涉及型的描述,不涉及具体的值,模式的一个具体的值称为一个实例(instance)

 

第二章 关系数据库

  关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统,一个数据模型包含数据结构,数据操作和数据的完整性约束条件构成,以下分别围绕这三方面展开

2.1 关系数据模型的数据结构

  2.1.1关系

    关系模型中只包含单一的数据结构——关系,在用户眼中,关系是一张二维表。仅仅通过关系,就能表示现实世界中的实体联系。

    域:具有相同数据类型的值的集合

    笛卡尔积:一组域  D1,D2,D3...Dn,   D1 x D2 x D3 x ... x Dn  叫做笛卡尔积,其结果为  {(d1,d2,...,dn)}  ,其中 di 属于Di , i=1,2,3,...n

      每一个(d1,d2,...,dn)叫做一个n元组,或者简称元组 ,每一个 di 叫做 分量

    关系:D1 x D2 x D3 x ... x Dn  的有限子集叫做在域  D1,D2,D3...Dn  上的关系, 表示为   R(D1,D2,D3...Dn) , 其中 n 叫做关系的 (或者

    属性:关系对应一张表,表中的每一列对应一个域,由于域可以相同,因此为每一列去一个名字,称为属性。

    候选码:某一个属性组能唯一的标识元组,而其子集不行

    主码:多个候选码中选定的那个

    主属性:候选码中的属性,不属于任何候选码的属性称为非主属性

  2.1.2三种关系类型

    基本关系:通常称为基本表或表,它是实际存在的表,是实际存储数据的逻辑表示

    查询表:查询结果对应的表

    视图表:由其他视图表或者基本表导出的表,是虚表,不对应实际存储的数据

  

2.2关系操作

  关系操作的对象和结果都仍然是一张表。

  2.2.1基本的关系操作

    查询(query): 

      查询中的五种基本操作:选择(select)、投影(project)、并(union)、差(except)、笛卡尔积

      其他操作:连接(join)、除(divide)、交(intersection), 其他操作都可以通过五种基本操作导出

    插入(insert)、删除(delete)、修改(update)操作

  2.2.3 关系数据(操作)语言的分类

    关系代数语言(如ISBL)

    关系演算语言,又分为

      元组关系演算语言(如ALPHA、QUEL)

      域关系演算语言(如QBE)

    结构化查询语言SQL(同时具有关系代数和关系演算双重特点)

 

2.3关系的完整性

  关系模型的完整性规则是对关系的约束条件,这些条件在任何时候都应该被满足。完整性约束分为实体完整性(entity integrity)、参照完整性(referential integrity)、用户定义完整性(user-defined integrity)。 其中实体完整性和参照完整性是由关系系统支持的,用户定义完整性是为了满足不同具体实际需求的

  2.3.1实体完整性

    主属性不能取空值

  2.3.2参照完整性

    

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