第四章　數(shù)據(jù)庫設計基礎

　　4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念

　　數(shù)據(jù)：實際上就是描述事物的符號記錄。

　　數(shù)據(jù)的特點：有一定的結構，有型與值之分，如整型、實型、字符型等。而數(shù)據(jù)的值給出了符合定型的值，如整型值15。

　　數(shù)據(jù)庫：是數(shù)據(jù)的集合，具統(tǒng)一的結構形式并存放于統(tǒng)一的存儲介質(zhì)內(nèi)，是多種應用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個應用程序共享。

　　數(shù)據(jù)庫存放數(shù)據(jù)是按數(shù)據(jù)所提供的數(shù)據(jù)模式存放的，具有集成與共享的特點。

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：一種系統(tǒng)軟件，負責數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)維護、控制及保護和數(shù)據(jù)服務等，是數(shù)據(jù)庫的核心。

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能：

　　(1)數(shù)據(jù)模式定義：即為數(shù)據(jù)庫構建其數(shù)據(jù)框架;

　　(2)數(shù)據(jù)存取的物理構建：為數(shù)據(jù)模式的物理存取與構建提供有效的存取方法與手段;

　　(3)數(shù)據(jù)操縱：為用戶使用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)提供方便，如查詢、插入、修改、刪除等以及簡單的算術運算及統(tǒng)計;

　　(4)數(shù)據(jù)的完整性、安生性定義與檢查;

　　(5)數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制與故障恢復;

　　(6)數(shù)據(jù)的服務：如拷貝、轉(zhuǎn)存、重組、性能監(jiān)測、分析等。

　　為完成以上六個功能，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供以下的數(shù)據(jù)語言：

　　(1)數(shù)據(jù)定義語言：負責數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構建;

　　(2)數(shù)據(jù)操縱語言：負責數(shù)據(jù)的操縱，如查詢與增、刪、改等;

　　(3)數(shù)據(jù)控制語言：負責數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義與檢查以及并發(fā)控制、故障恢復等。

　　數(shù)據(jù)語言按其使用方式具有兩種結構形式：交互式命令(又稱自含型或自主型語言)宿主型語言(一般可嵌入某些宿主語言中)。

　　數(shù)據(jù)庫管理員：對數(shù)據(jù)庫進行規(guī)劃、設計、維護、監(jiān)視等的專業(yè)管理人員。

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù))、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(軟件)、數(shù)據(jù)庫管理員(人員)、硬件平臺(硬件)、軟件平臺(軟件)五個部分構成的運行實體。

　　數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應用軟件及應用界面三者組成。

　　文件系統(tǒng)階段：提供了簡單的數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)管理能力，但是它無法提供完整的、統(tǒng)一的、管理和數(shù)據(jù)共享的能力。

　　層次數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段：為統(tǒng)一與共享數(shù)據(jù)提供了有力支撐。

　　關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點：數(shù)據(jù)的集成性、數(shù)據(jù)的高共享性與低冗余性、數(shù)據(jù)獨立性(物理獨立性與邏輯獨立性)、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制。

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式：

　　(1)概念模式：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局數(shù)據(jù)邏輯結構的描述，全體用戶公共數(shù)據(jù)視圖;

　　(2)外模式：也稱子模式與用戶模式。是用戶的數(shù)據(jù)視圖，也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式;

　　(3)內(nèi)模式：又稱物理模式，它給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結構與物理存取方法。

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的兩級映射：

　　(1)概念模式到內(nèi)模式的映射;

　　(2)外模式到概念模式的映射。

　　4.2數(shù)據(jù)模型

　　數(shù)據(jù)模型的概念：是數(shù)據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表與操作提供一個抽象的框架。描述了數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作及數(shù)據(jù)約束。

　　E-R模型的基本概念

　　(1)實體：現(xiàn)實世界中的事物;

　　(2)屬性：事物的特性;

　　(3)聯(lián)系：現(xiàn)實世界中事物間的關系。實體集的關系有一對一、一對多、多對多的聯(lián)系。

　　E-R模型三個基本概念之間的聯(lián)接關系：實體是概念世界中的基本單位，屬性有屬性域，每個實體可取屬性域內(nèi)的值。一個實體的所有屬性值叫元組。

　　E-R模型的圖示法：

　　(1)實體集表示法;

　　(2)屬性表法;

　　(3)聯(lián)系表示法。