數據庫的基本概念

　　數據庫(DB)：是存儲在一起的相關數據的集合。DB能為各種用戶共享，具有最小冗余度，數據間聯系密切，而又有較高的程序與數據的獨立性。

　　數據庫管理系統(DBMS)：DBMS是位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件，為用戶或應用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數據控制。DBMS可分為層次型、網狀型、關系型、面向對象型。

　　數據庫系統(DBS)：即是采用了數據庫技術的計算機系統，是實現有組織地、動態存儲大量關聯數據，方便多用戶訪問的計算機軟件、硬件和數據資源而組成的系統。

　　數據庫技術：研究數據庫的結構、存儲、設計、管理和使用的一門軟件學科。

　　1.2數據模型

　　表示實體類型及實體之間聯系的模型稱為“數據模型”。數據模型是嚴格定義的概念的集合，數據庫的數據模型應包括數據結構(指對實體類型和實體之間聯系的表達和實現)、數據操作(指對數據庫的檢索和更新兩大類操作)和完整性約束(給出數據及其所具有的制約合依賴規則)3個部分。

　　數據模型的種類很多。目前廣泛使用的數據模型可分為兩種：概念數據模型和結構數據模型。

　　概念數據模型

　　這是一種獨立于任何計算機系統的模型，完全不涉及信息在計算機系統中的表示，用于建立信息世界的數據模型，是現實世界的第一層抽象，是用戶和數據庫設計人員進行交流的工具，其中最著名的模型是“實體聯系模型”(ER模型)。

　　ER模型直接從現實世界中抽取出實體類型及實體間聯系圖(ER圖)表示數據模型。一般遇到實際問題時，總是先設計一個ER模型，然后再把ER模型轉換成與DBMS關聯的數據模型。

　　結構數據模型(亦稱基本數據模型)：

　　這是直接面向數據庫的邏輯數據結構，通常有一組嚴格定義了語法和語義的數據庫語言，用來定義、操縱數據庫中的數據。其主要有層次、網狀、關系模型三種。

　　◆層次模型：用樹型(層次)結構表示實體類型及實體之間聯系的數據模型稱為層次模型。層次結構是一棵樹，樹的結點是記錄類型，非根結點有且只有一個父結點。上一層記錄類型和下一層記錄類型的聯系是1：M聯系。

　　◆網狀模型：用從結構(網絡結構)表示實體類型及實體間聯系的數據模型稱為網狀模型。記錄之間的聯系通過指針實現，M：N聯系容易實現(一個M：N聯系可拆成兩個1：M聯系)，查詢效率高。

　　◆關系模型：用規范化了的二維表格結構表示實體集，用鍵表示實體間聯系。通常是若干個關系模型組成的集合。

　　1.3數據庫系統的結構

　　n 數據庫的數據體系結構

　　數據庫的數據體系結構分成3個級別：內部級、概念級、外部級。從某個角度看到的數據特性稱為數據視圖。

　　Ø 外部級最接近用戶，是用戶看到的數據特性，用戶的數據視圖稱為外模型。

　　Ø 概念級是涉及到所有用戶的數據定義，也就是全局的數據視圖，稱為概念模型。

　　Ø 內部級是最接近于物理存儲設備，涉及到實際數據的存儲方式。物理存儲的數據視圖稱為內模型。

　　這些模型用數據庫的數據定義語言(DDL)描述后，分別得到外模式、概念模式、內模式。為實現這3個抽象級別的轉換，數據庫和管理系統在這3級結構之間提供了兩層映象：外模式/概念模式映象和概念模式/內模式映象

　　數據庫管理系統的主要目標：把數據作為可管理的資源處理。

　　數據庫管理系統的5個重要功能：數據庫的定義功能、數據庫的操縱功能、數據庫的保護功能、數據庫的維護功能、數據字典。

　　數據庫的全局結構:

　　DBS的某些功能是由計算機的OS提供的，OS提供了DBS最基本的服務，因此 DBS必須在OS基礎上工作。在DBS中就應包含DBMS和OS之間的界面。

　　DBS的全局結構由數據庫用戶、數據庫管理系統的查詢處理器、數據庫管理系統的存儲管理器和磁盤存儲器中的數據結構等部分組成。