数据库概论 (一)数据库概念

四个基本概念

数据 Data

即数据库中存储的基本对象,有多个属性,有类型,有属性名,有长度大小的定义等等。

数据的意义是由数据的语意来决定的。

数据库 Database

数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合

特征

  • 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
  • 可为各种用户共享
  • 冗余度较小
  • 数据独立性较高
  • 易扩展

数据库管理系统 DBMS

是一个基础软件,负责数据库与上层数据库用户直接的交互,提供交互接口,往下管理数据库,组织数据库的存储,查询等操作。

  • 提供数据定义语言DDL。
  • 数据组织,存储,管理
  • 数据操控:增删查改等
  • 数据库的事务管理和运行管理
  • 数据库的建立与维护
  • 与其他系统之间交流

数据库系统 DBS

数据库系统的构成

  • 数据库
  • 数据库管理系统(及其开发工具)
  • 应用系统
  • 数据库管理员 (DBA, DataBase Adminintrator)

数据库系统的示意图

image-20210102101546605

独立性

物理独立性

指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了,应用程序不用改变

逻辑独立性

指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以不变, 从而简化了应用程序的编制,减少了应用程序的维护和修改。

物理和逻辑上的独立,将数据和应用程序真正解耦,降低了软件开发的复杂度,提升了应用的可维护性。

数据库系统模式

从数据库管理系统角度看,数据库系统通常采用三级模式结构,是数据库系统DBS内部的系统结构。

通常采用三级模式结构:模式Schema,外模式External Schema,内模式Internal Schema。

模式

模式也称为逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。是数据库系统模式结构的中间层,和具体的应用程序以及具体的硬件环境都无关。

外模式

外模式也称为子模式,用户模式,它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用程序有关的数据的逻辑表示。

内模式

内模式也称为存储模式,一个数据库只有一个内模式,他是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的描述方式。

示例图

image-20210102104436603

外模式与外部应用程序交互,提供交互定义语言,以及交互的接口。

内模式与物理存储进行交互,管理数据库文件的物理存储方式,组织数据的查询,修改,维护等操作。

二级映射

模式和外模式之间的映射

模式描述的的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构。一个模式可以对应多个外模式。

当模式改变是,可以保证外模式不变,而应用程序是根据外模式来编写的,所以应用程序也无需修改,这种数据与应用程序之间的独立性叫做逻辑独立性

模式和内模式之间的映射

数据库之中只有一个模式,就是内模式,所以内模式和模式之间的映射是唯一的,塔顶了数据的全局逻辑结构和物理存储结构之间的对应关系。

当存储结构(物理上)发生改变时,可以使模式不变,从而保证了上一层的模式与外模式之间的映射的稳定性,所以应用程序也无需改变。这样就保证了数据与程序之间的物理独立性


外模式相当于接口层,内模式相当于底层/移植层,中间的Schema与具体的硬件环境,使用数据库的编程语言无关,是数据库设计的逻辑层,所以也称之为逻辑模式。

  • 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
  • 所有用户的公共数据视图,综合了所有用户的需求
  • 一个数据库只有一个模式

三种模式的总结

image-20210102104954416

数据模型

  • 数据结构
  • 数据操作
  • 完整性约束条件
posted @ 2021-01-14 17:10  tanknee  阅读(145)  评论(0编辑  收藏