软考 中级软件计划师 考点知识点条记总结 day13 数据库体系底子知识 数据库模式映像 数据模子

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数据库体系底子知识

根本概念 数据库三级模式两级映像 数据库的分析与计划过程 数据模子 关系代数 数据库完备性束缚
关系型数据库SQL简介 关系数据库的规范化 数据库的控制功能 数据堆栈与数据发掘底子 大数据根本概念
6.1 根本概念

• 数据库
  
  
  
  • 数据库（Database，缩写为DB）是指长期存储在盘算机内的、有组织的、可共享的数据聚集。数据库中的数据按肯定的数据模子组织、形貌和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
    
  
  
• 数据库管理体系
  
  
  
  • 数据库管理体系（Database Management System，DBMS）是数据库体系的焦点软件，要在操作体系支持下工作，解决怎样科学地组织和存储数据、怎样高效地获取和维护数据的体系软件标题。其重要功能包括数据界说功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据组织、存储、管理和数据库的创建与维护。
    
  
  

6.1.1 DBMS的特性与分类

• DBMS的特性
  
  
  • 数据结构化且统一管理。
    
  • 有较高的数据独立性。
    
  • 提供数据控制功能。
    
  
  
• DBMS的分类
  
  
  • 关系数据库体系：是支持关系模子的数据库体系。
    
  • 面向对象的数据库体系：是支持以对象情势对数据建模的数据库体系。
    
  • 对象关系数据库体系：在传统的关系数据模子底子上，提供元组、数组、聚集等更丰富的数据范例以及处理惩罚新的数据范例操作的本领，如许形成的数据模子称为对象关系数据模子。基于对象关系数据模子的DBS称为对象关系数据库体系。
    
  
  

6.2 数据库三级模式两级映像

• 用户级数据库
  外模式A 和 外模式B：用户视图，表现差别用户看到的数据视图。
  
• 概念级数据库
  概念模式：概念模式是数据库的整体逻辑结构，包罗了全部数据的界说和关系。
  外模式-概念模式映射：将用户视图（外模式）映射到概念模式。
  
• 物理级数据库
  内模式：物理存储结构，包括存储设备、文件组织方式等。
  概念模式-内模式映射：将概念模式映射到物理存储结构（内模式）。
  
• 映射关系
  外模式-概念模式映射：确保用户视图与整体逻辑结构的一致性。
  概念模式-内模式映射：确保逻辑结构与物理存储结构的一致性。
  
• 操作体系
  操作体系：管理物理数据库的底层操作。
  

数据库体系接纳三级模式结构，这是数据库管理体系内部的体系结构。

• 外模式：也称用户模式或子模式，是用户与数据库体系的接口，是用户用到的那部门数据的形貌，由多少个外部纪录范例构成。形貌外模式的数据界说语言称为外模式DDL。
  
• 概念模式：也称模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的形貌，它由多少个概念纪录范例构成，只涉及行的形貌，不涉及详细的值。概念模式的一个详细值称为模式的一个实例，同一个模式可以有很多实例。
  
• 内模式：也称存储模式，是数据物理结构和存储方式的形貌，是数据在数据库内部的表现方式，界说全部的内部纪录范例、索引和文件的组织方式，以及数据控制方面的细节。形貌内模式的数据界说语言称为内模式DDL。
  

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外模式/模式映像：该映像存在于外部级和概念级之间，实现了外模式到概念模式之间的相互转换。
模式/内模式映像：该映像存在于概念级和内部级之间，实现了概念模式到内模式之间的相互转换。
DBMS的两级映像功能包管了数据的独立性。
6.3 数据库的分析与计划过程

• 当前和未来应用的数据要求
  需求分析：根据当前和未来应用的数据要求进行需求分析。
  数据流图
  数据字典
  需求说明书
  
• 概念结构计划
  概念结构计划：基于需求分析的效果，计划概念结构。
  用户的逻辑模子（即与DBMS无关的概念模子）
  ER模子：实体关系模子
  
• 逻辑结构计划
  逻辑结构计划：将概念结构转换为逻辑结构。
  转换规则、规范化理论
  关系模式
  
• 物理计划
  物理计划：基于逻辑结构计划和DBMS特性进行物理计划。
  视图、完备性束缚及应用处理惩罚说明书
  硬件、OS特性
  

6.4 数据模子

• 模子：是对现实天下特性的模仿和抽象。
  
• 数学模子：是对现实天下数据特性的抽象。
  
• 数据模子：是用来形貌数据的一组概念和界说。
  

数据模子的三要素

• 数据结构：是所研究的对象范例的聚集，是对体系静态特性的形貌。
  
• 数据操作：是对数据库中各种对象的实例（值）答应实验的操作的聚集，包括操作及操作规则。数据操作是对体系动态特性的形貌。
  
• 数据的束缚条件：是一组完备性规则的聚集。对于详细的应用数据必须遵照特定的语义束缚条件，以包管数据的精确、有效、相容。
  

实体-接洽模子简称E-R模子，所接纳的3个重要概念是实体、接洽和属性。
6.4.1 ER模子

ER 图例说明 ER 模子的三个重要概念 实体 接洽 属性
实体：表现现实天下中的对象或事物。
示例：学生、课程
属性：形貌实体的特性。
示例：姓名、性别、年岁
接洽：表现实体之间的关系。
示例：选课
E-R图示例
学生实体
属性：学号、姓名、性别、年岁
课程实体
属性：课程号、课程名
接洽：选课
属性：结果
关系：M:N（多对多）
6.4.2 关系模子

关系数据库体系接纳关系模子作为数据的组织方式，在关系模子中用表格结构表达实体集以及实体集之间的接洽，其最大特色是形貌的一致性。

• 关系模子是由多少个关系模式构成的聚集。一个关系模式相称于一个纪录型，对应于步伐计划语言中范例界说的概念。
  
• 关系模子的长处是：
  
  
  
  • 概念单一
    
  • 存储路径对用户是透明的
    
  • 所以具有更好的数据独立性和安全保密性
    
  • 简化了步伐的开发和数据库的创建工作
    
  
  

讲授数据库的4个关系模式如下：
S (Sno, Sname, SD, Sage, Sex)
学生S关系模式，属性为学号、姓名、系、年岁和性别
T (Tno, Tname, Age, Sex)
西席T关系模式，属性为西席号、姓名、年岁和性别
C (Cno, Cname, Pcno)
课程C关系模式，属性为课程号、课程名和先修课程号
SC (Sno, Cno, Grade)
学生选课SC关系模式，属性为学号、课程号和结果
一个实体型转换为一个关系模式

• 1:1接洽
  
• 1:n接洽
  
• m:n接洽
  

三个以上实体间的一个多元接洽 n + 1

• 在数据库逻辑结构的计划中，将E-R模子转换为关系模子应遵照相干原则。对于三个差别实体集和它们之间的多对多接洽m:n:p，最可转换为 __C__个关系模式。
  

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
当处理惩罚涉及三个或更多实体的多对多接洽时，通常必要为每一个实体以及它们之间的接洽各创建一个关系模式。如答应以确保接洽可以或许被精确地表现，并维持数据的一致性和完备性。