数据库系统原理(数据库原理是什么？)
数据库原理是什么？
数据库的基本概念数据：实际上是描述事物的符号记录。数据的特性：有一定的结构，有类型和值，比如整型，实型，字符型。并且数据的值给出了符合原型的值，例如整数值15。数据库是数据的集合，具有统一的结构，存储在统一的存储介质中。它是各种应用数据的集成，可以被各种应用程序共享。数据库中存储的数据是按照数据提供的数据模式存储的，具有集成和共享的特点。数据库管理系统：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操作、数据维护、控制和保护以及数据服务，是数据库的核心。
专升本数据库原理知识点总结归纳？
数据库原理
信息和数据
信息：现实世界中事物存在方式的综合及其运动状态的反应。
起源于物质和能量：信息离不开物质，信息的传递和获取需要消耗能量。
感知：不同的信息源以不同的形式感知，比如感官和仪表盘。
可以储存、加工、传递和再生：如大脑的储存被称为记忆。
数据：记录信息的可识别符号，是信息的表现形式。
同样的信息可以有不同的形式，信息本身并不随着数据形式的改变而改变。
与数据的联系
代表与被代表
信息=数据处理
数据库发展
劳动管理
数据未保存。
程序=gt内存=gt处理=gt完成=gt释放
没有专门的管理软件。
逻辑结构和物理结构由应用程序决定。
数据不共享
仅面向数据的程序定义
数据独立性
强烈依赖程序数据
文件系统
另存为数据文件。
通过文件系统管理数据
数据被组织成具有特定结构文件。
共享性差，冗余大，容易造成数据不一致。
设备独立性
程序只需要考虑文件路径，不需要考虑物理结构。
独立性还是很差的
数据库系统
结构数据
高共享低冗余。
多个应用程序和用户可以共同使用一组数据。
高度独立
身体独立
存储结构、存取方式和存储设备
逻辑独立性
定义、数据类型、数据关系
数据控制
安全
密码验证
权限管理
完整
正确性
数据的合法性是数据类型。
效率
数据范围，如月份
兼容性
同事士多说，如果性别不能同时是男是女。
被.复杂化
多应用和多用户同时使用
数据恢复
错误，故障恢复
数据库系统
用户
最终用户
应用程序员
数据库管理员(DBA)
设计、建立、管理和维护数据库。
数据库设计
访问结构和访问策略
帮助最终用户和应用程序员
定义安全性和完整性
监督数据库的使用和操作。
改进数据库
软件系统
应用系统
应用开发工具
数据库管理系统
操作系统
管理计算机资源
数据库
数据库模式结构
模式：数据库中所有数据的逻辑结构和特性描述。
示例：模式的具体值
例子
模式：员工基本信息数据库
例：A公司和b公司员工的基本信息。
数据库三级模式
外部模式(用户级)
一个数据库有多个外部模式。
确保数据安全。
DBMS提供子模式定义语言。
模式(概念层次)
一个数据库只有一个模式。
定义逻辑结构
定义数据关系
内部模式(物理层)
一个数据只有一个内部模式。
记录方式
DBMS提供了内部模式定义语言。
数据库辅助映像
外部架构/架构图像
确定局部逻辑结构和全局逻辑结构的关系。
架构/内部架构图像
确定全局逻辑结构和存储结构之间的对应关系。
数据库管理系统
数据库管理系统的组成
语言编译器
定义语言(DDL)编译器
源模式被编译成数据库结构信息描述。
数据操作语言(DML)编译器
转换为可执行的添加、删除和更正。
系统操作控制程序
系统总控制程序
协调各种项目的活动。
安全控制程序
权限管理
完整性控制程序
完整性约束
并行控制程序
多应用
初始数据库的数据加载
重组计划
当数据库性能降低时进行重组。
系统恢复程序
恢复到以前的正确状态。
数据字典
描述数据库中相关信息的数据目录，如数据库三级模式、数据类型、用户名、用户权限等关于数据库系统的信息。
DBMS数据访问
用户使用特定的操作语言向DBMS发送访问请求。
将DBMS请求转换成代码指令
检查DBMS三级模式和二级映像。
通过数据库管理系统对数据库执行访问操作
数据库管理系统接收访问操作结果
DBMS对数据结果执行必要的处理(如格式转换)。
并将DBMS处理结果返回给用户。
数据模型
三个世界
当今世界
客观描述
事物作为整体，事物作为个体，特征，事物作为联系。
信息世界
世界在人脑中的反映
实体(汽车)
物理形状(汽车)
实体集(所有汽车)
属性
一个实体的特征。
键
唯一标识实体的属性
地区
属性值范围
接触
一对一
1牛
n对n
计算机世界
领域
标记实体属性的命名单位。
记录
字段的有序集合
文件
同类记录的集合。
关键字
唯一标识文件中记录的字段。
实体模型(概念模型)
基本成分
实心形状(矩形框)
属性(椭圆形框)
联系人(菱形框)
联系人类型
这两个实体之间的联系
三个或更多实体之间的联系
同一实体集内实体之间的关系
数据模型
分层模型(树)
特性
每棵树只有一个没有父节点的节点，这个节点就是根节点。
根以外的其他节点只有一个父节点。
父子节点的关系是1对N的关系。
数据操作和整数约束
主要操作：添加、删除和搜索。
插入子节点必须有父节点。
删除父节点也必须删除子节点。
修改时必须修改所有相应的记录。
优点和缺点
优势
结构简单，层次分明。
联系简单，查询效率高。
良好的数据完整性支持
劣势
不能表示三个或三个以上实体的连接。
对插入和删除的限制太强。
查询子节点必须通过父节点
网络模型
特性
多个节点没有父节点。
一个节点允许有多个父节点。
允许两个节点之间有多个连接。
数据操作和完整性约束
主要操作：增加、删除、检查。
允许插入带有未确定父节点的子节点。
只允许删除父节点
修改时只需要更新指定的记录。
优点和缺点
优势
更直接地描述复杂的客观世界。
良好的性能和存储效率。
劣势
复数数据结构
复杂的DDL和DML语言
增加编码应用的负担(记录之间的连接本质上是通过访问路径实现的，应用需要指定访问路径)
关系模型
特性
由表名、表头和表体组成的标准二维表格。
每个二维表代表一种关系。
基本元素：关系、元组、属性、域、组件、关键字、关系模式、关系实例。
数据操作和完整性约束
主要操作：增加、删除、检查。
实体完整性
参照完整性
用户定义的完整性
优点和缺点
优势
严格的数据支持
结构简单明了
访问路径透明性
劣势
查询效率底部
关系数据库
关系模型结构和定义
关系的形式定义
域(值域):具有相同数据类型的一组值。
笛卡尔积：D1xD2x.Dn={(d1，d2，dn)|属于Di}
笛卡尔积是一个二维表，它的框架由域组成，充当一个元组，每个列来自同一个域。
关系：笛卡尔积的任何子集称为定义在域上的N元关系。
关系的性质
列是同质的。
每一列都需要来自相同的域和相同的数据类型。
不同的列可以来自同一个域。
列的顺序可以任意交换。
关系中的元组顺序可以是任意的。
关系中不允许有相同的元组。
关系中的每个组件都必须是原子的(不可分割的)。
关系的关键和完整性
键
候选关键字：可以唯一标识关系中元组的一个属性或一组属性。
特性
独特性
最低性别
主关系键(主键):
外部关系键：X是A中的一个(组)属性，如果它不是表A的主键而是表B的主键，那么X就是A的外部关系键。
关系完整性
实体完整性
主关系关键字的值不能为空或部分为空。
参照完整性
外键可以是某个值或为空。
用户定义的完整性
必须满足特定关系的约束语义要求(如月份)。
关系代数
操作数
操作结果
运算符
集合运算
并、差、交和笛卡尔积
的专用关系运算符
选择，投射，连接，自然连接，分割
算术比较运算符
大于、大于或等于、小于、小于或等于、等于或不等于。
逻辑算子
而且，或者，不是。
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