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　　數據庫基礎知識

　　1.數據管理技術的發展

　　計算機對數據的管理是指如何對數據分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護。計算機在數據管理方面經歷了由低級到高級的發展過程，先后經歷了以下五個階段。

　　第一階段：人工管理

　　時間：20世紀50年代中期以前;

　　硬件：外存儲器只有紙帶、卡片、磁帶，沒有直接存取設備;

　　軟件：沒有操作系統以及專門管理數據的軟件;

　　數據：由計算或處理它的程序自行攜帶。數據管理任務，包括存儲結構、存取方法、輸入/輸出方式等完全由程序設計人員自行負責。

　　不足：數據與程序不具有獨立性，一組數據對應一組程序。數據不能長期保存，程序運行結束后就退出計算機系統，一個程序中的數據無法被其他程序使用，因此程序與程序之間存在大量的重復數據，稱為數據冗余。

　　第二階段：文件系統

　　時間：20世紀50年代后期到60年代中期;

　　硬件：磁鼓、磁盤成為聯機的主要外部存儲設備;

　　軟件：出現了高級語言和操作系統，操作系統中已經有了專門的數據管理軟件，稱為文件系統。

　　改進：程序和數據有了一定的獨立性，程序和數據分開存儲，有了程序文件和數據文件的區別。

　　不足：文件系統中的數據文件是為了滿足特定業務領域，或某部門的專門需要而設計的，服務于某一特定應用程序，數據和程序相互依賴。

　　第三階段：數據庫系統

　　背景：為解決多用戶、多應用共享數據的需求，使數據為盡可能多的應用提供服務，出現了數據庫技術和統一管理數據的專門軟件系統——數據庫管理系統。

　　時間：1968年美國IBM公司研制成功的信息管理系統IMS(Information Management System)標志著數據處理技術進入了數據庫系統階段。信息管理系統IMS是一個專門應用于管理的數據庫系統，是層次模型數據庫。【數據模型在下一節進行講解】

　　目的(數據庫技術)：有效地管理和存取大量的數據資源，包括：提高數據的共享性，使多個用戶能夠同時訪問數據庫中的數據;減小數據的冗余，以提高數據的一致性和完整性;提供數據與應用程序的獨立性，從而減少應用程序的開發和維護代價。

　　數據庫管理系統(DBMS)：為數據庫的建立、使用和維護而配置的軟件。數據庫管理系統以操作系統提供的輸入/輸出控制和文件訪問功能為基礎，因此它需要在操作系統的支持下才能運行。

　　第四階段：分布式數據庫系統

　　時間：20世紀70年代;

　　特點：數據庫技術與網絡通信技術相結合;

　　Access為創建功能強大的客戶機/服務器(C/S)應用程序提供了專用工具。客戶機/服務器應用程序具有本地(客戶)用戶界面，但訪問的是遠程服務器上的數據。

　　第五階段：面向對象數據庫系統

　　特點：數據庫技術與面向對象程序設計技術相結合;

　　改進：面向對象的數據庫吸收了面向對象程序設計方法學的核心概念和基本思想，采用面向對象的觀點來描述現實世界實體(對象)的邏輯組織、對象之間的限制和聯系等。

　　從本質上說，Access仍然是傳統的關系型數據庫系統，但它在用戶界面、程序設計等方面進行了很好地擴充，提供了面向對象程序設計的強大功能。

　　數據庫系統的特點

　　數據庫系統的主要特點如下(包含4個特點)：

　　1、實現數據共享，減少數據冗余(共享性高、冗余度低、易擴展)——在數據庫系統中，對數據的定義和描述已經從應用程序中分離出來，通過數據庫管理系統來統一管理。

　　2、采用特定的數據模型(數據結構化)——數據庫中的數據是有結構的，這種結構由數據庫管理系統所支持的數據模型表現出來。數據結構化是數據庫和文件系統之間的根本區別。

　　3、具有較高的數據獨立性(數據獨立性高)——在數據庫系統中，數據庫管理系統(DBMS)提供映象功能，實現了應用程序對數據的總體邏輯結構、物理存儲結構之間較高的獨立性。

　　4、有統一的數據控制功能(數據由數據庫管理系統DBMS統一控制)——包括并發訪問控制功能、數據的安全性控制功能和數據的完整性控制功能。

　　數據庫管理系統

　　數據庫管理系統支持用戶對于數據庫的基本操作，是數據庫系統的核心軟件，其主要目標是使數據成為方便用戶使用的資源，易于為各種用戶所共享，并增進數據的安全性、完整性和可用性。

　　數據模型

　　一、 相關概念

　　1、數據模型——從現實世界到機器世界的一個中間層次。

　　2、 實體——客觀存在并相互區別的事物，可以是實際的事物，也可以是抽象的事物。

　　3、 實體的屬性——描述實體的特性。

　　4、實體型——屬性值的集合表示一個實體，而屬性的集合表示一種實體的類型。

　　5、實體集——在Access中，用“表”來存放同一類實體，即實體集。

　　6、實體間聯系——實體之間的對應關系稱為聯系，它反映現實世界事物之間的相互關聯。

　　7、實體間聯系的種類——指一個實體型中可能出現的每一個實體與另一個實體型中多少個實體存在聯系。

　　二、實體間聯系的三種類型

　　1、一對一聯系(one—to—one re1ationship)——如果實體集A中的每一個實體在實體集B中至少有一個(也可以沒有)與之聯系，反之成立，則稱實體集A與B具有一對一聯系。這種聯系記為1:1。例如，在學校中，班級與班長的關系，一個班只能有一個班長，一個班長也只能屬于一個班，班與班長之間具有一對一聯系。

　　2、一對多聯系(one—to—many re1ationship)——如果實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體(n>=0)與之聯系，反之，實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯系，則稱實體集A與B具有一對多聯系。這種聯系記為1：M。例如，一個班中有若干個學生，而一個學生只能屬于一個班，則班級與學生之間具有一對多聯系。

　　3.多對多聯系(many—to—many re1ationship)——如果對實體集A中的每一個實體，實體集B中都有n個實體(n>=0)與之聯系，反之，實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體(m>=0)與之聯系，則稱實體集A與B具有多對多聯系。這種聯系記為M：N。例如，一門課程可以同時有多個學生選修，而一個學生可能同時選修多門課程，課程與學生之間具有多對多聯系。

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