数据库基础理论知识

1.基本概念

• 数据(Data)：数据库存储的基本对象。数字、字符串、图形、图像、音频、视频等
• 数据库(DB)：在计算机内，永久存储、有组织、可共享的数据集合
• 数据库管理系统(DBMS)：管理数据库的系统软件
• 数据库系统(DBS):DB+DBMS+DBA+DBAP

数据库系统的特点

• 数据结构化
• 数据的共享性高
• 冗余度低，易扩充
• 数据独立性高
• 数据由DBMS统一管理和控制

2.三级模式两层映像

模式(schema)

对数据库中数据所进行的一种结构性的描述，是对视图的抽象

视图(view)/数据(data)

采用某种表现形式表现出来的数据库中的数据

三级模式

优点：使用户能按日常逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的 表示和存储

两层映像

两个独立性

3.数据模型

• 数据模型：数据结构+数据操作+完整性约束
• 数据模型是对模式的抽象，模式是对数据的抽象
• 三大经典数据模型：层次模型、网状模型、关系模型

关系模型示例

层次模型示例

网状模型示例

4.关系模型概述

• 形象的说，一个关系就是一个表
• 严格的说，笛卡尔积中具有某种意义的那些元组被称作一个关系
• 关系模型三要素：数据结构，对数据的操作(关系运算)，对数据的完整性约束

• 关系运算：关系代数和关系演算。关系演算又分为：元祖演算和域演算
• 由于关系的不同列的取值可能来自同一个域，为区分，需要为每一列起一个名 字，该名字即为属性名
• 关系模式是关系的抽象

关系的特性

列是同质：即每一列中的分量来自同一域，是同一类型的数据

不同的列可来自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予 不同的属性名。

列位置互换性：表中的每列可以相互交换顺序，区分哪一列是靠列名

行位置互换性：区分哪一行是靠某一或某几列的值(候选码)

关系与表的区别：理论上，关系的任意两个元组不能完全相同。(集合的要求：集合内不能有 相同的两个元素)，但现实应用中，表(Table)可能并不完全遵守此特性

关系模式中的完整性约束

实体完整性：关系的主码中的属性值不能为空值

参照完整性：如果关系R1的外码F与关系R2的主 码P相对应，则R1中的每一个元组的 F列的取值只有两种情况：①存在于R2的P列取值的集合② 空值

用户自定义完整性：用户自己定义的，对属性或属性组的值的约束条件

DBMS对关系完整性的支持