数据库基本概念

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1）数据库系统的基本概念

数据 data：描述事物的符号记录，可以是文字、图形、图像、声音和语言等

数据库 database：长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合

数据库管理系统 DBMS：由数据库、硬件、软件和人员4大部分组成，主要功能有数据定义，数据库操作，数据库运行管理，数据组织、存储和管理，数据库的建立和维护及其他功能。

大数据（Big Data）的特征：无法用拥有的软件工具提取、存储、搜索、共享、分析和处理的海量的、复杂的数据集合。特点如下：

Volume（大量化）

Velocity（快速化）

Variety（多样化）

Value（价值密度低）

2）三层模式两层映射

外模式/模式映射

定义在外模式描述中，把描述局部逻辑结构的外模式与描述全局逻辑结构的模式联系起来
保证逻辑独立性：当模式改变时，只要对外模式/模式映射做相应的改变，使外模式保持不变，则以外模式为依据的应用程序不受影响，从而保证了数据与程序之间的逻辑独立性，也就是数据的逻辑独立性。

模式/内模式映射

定义在模式描述中，把描述全局逻辑结构的模式与描述物理结构的内模式联系起来
保证物理独立性：当内模式改变时，比如存储设备或存储方式有所改变，只要模式/内模式映射做相应的改变，使模式保持不变，则应用程序保持不变

3）数据库的设计过程

由上到下：

需求分析：分析用户的需求，包括数据、功能和性能需求；得到数据流图、数据字典和需求说明书。

概念设计：用数据模型明确地表示用户的数据需求。其反映了用户的现实工作环境，与数据库的具体实现技术无关。（E-R模型）

逻辑设计：根据概念数据模型及软件的数据模型特性，按照一定的转换规则和规范化理论，把概念模型转换为逻辑数据模型，如层次模型、网状模型、关系模型等。

物理设计：为一个确定的逻辑数据模型选择一个最适合应用要求的物理结构的过程。

4）数据模型

概念数据模型/信息模型

按用户的观点对数据和信息建模，是现实世界的第一层抽象，主要用于数据库设计。

E-R模型（实体关系模型）

基本数据模型

按计算机系统的观点对数据建模，是现实世界数据特征的抽象，用于DBMS的实现。

层次模型（Hierarchical Model）：用树型结构表示实体及其之间的联系。
网状模型（Network Model）：用网状结构表示实体及其之间的联系。
关系模型（Relational Model）：用二维表结构表示实体及其之间的联系。
面向对象模型（Object Oriented Model）：采用面向对象的方法来设计数据库。以对象为单位，每个对象包含对象属性和方法。用对象、类型、继承和方法等基本面向对象技术构造的实体及其之间的联系。

数据模型的三要素

数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
数据操作：对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及操作规则，是对系统动态特性的描述。
数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。对于具体的应用数据必须遵循特定的语义约束条件，以保证数据的正确、有效和相容。
- 实体完整性约束：规定基本关系R的主属性A不能取空值。（主键约束）
- 参照完整性约束（引用完整性）：关系模型中实体与实体间的联系。（外键约束）
- 用户自定义完整性约束：针对某一具体的关系数据库的约束条件，所涉及的数据必须满足的语义要求，由环境决定。

考点1：数据库的设计过程

关系规范化是在数据库设计的（）阶段进行。

A、需求分析

B、逻辑设计 √

C、概念设计

D、物理设计

考点2：三级模式-两层映射

数据库的基本表与存储文件之间通过建立（）之间的映像，保证数据的物理独立性。

A、外模式/模式

B、外模式/内模式

C、模式/内模式 √

D、外模式/外模式

考点3：数据模型三要素

数据库系统中，构成数据模型的三要素是（）。

A、数据类型、关系模型、索引结构

B、数据结构、网状模型、关系模型

C、数据结构、数据操作、完整性约束 √

D、数据类型、关系模型、完整性约束

考点4：完整性约束

某高校人事管理系统中，规定讲师每课时的教学酬金不能超过100元，副教授每课时的教学酬金不能超过130元，教授每课时的教学酬金不能超过160元。

这种情况下所设置的数据完整性约束条件称之为（）。

A、实体完整性

B、用户定义完整性 √

C、主键约束完整性

D、参照完整性