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6. 数据技术基础
本章E-R图是下午必考题，三级模式结构是选择题常考知识点，本章主要考点：
- DBMS的功能与特点
- 数据库系统的三级模式
- 数据模型
- E-R模型
6.1 数据库基本概念（了解一下）
6.1.1 数据库与数据库管理系统
数据库系统是一个才用了数据库技术，有组织地、动态地存储大量相关联数据，方便多用户访问的计算机系统。
数据库技术发展阶段：人工管理阶段→文件系统阶段→数据库系统阶段。
数据库管理系统（DBMS）是数据库系统的核心软件，有一组相互关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的软件组成，主要功能包括数据定义功能、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建立与维护。
数据定义（DDL）：用户可以对数据库的结构描述，包括外模式、模式和内模式的定义；数据库完整性定义；安全保密定义，如口令、级别和存取权限等。
数据库操作（DML）：数据库的增删改查。
DBMS特点：
1.数据结构化且统一管理
2.有较高的数据独立性
3.数据控制功能
(1)数据库的安全性
(2)数据的完整性
(3)并发控制
(4)故障恢复：事物内部故障、系统故障、介质故障及计算机病毒。
故障恢复主要是指恢复数据库本身，即在故障引起数据库当前状态前后不一致后，将数据库恢复到某个正确状态或一致状态，恢复的原理非常简单，就是建立冗余数据，冗余是物理级别的，通常认为逻辑级别是没有冗余的。
DBMS分类：关系型数据库系统、面向对象的数据库系统、对象关系数据库系统。其中面向对象数据库系统的两个特点：一是面向对象数据模型能完整地描述现实世界的数据结构，能表达数据间的嵌套、递归联系；二是具有面向对象技术的封装性和继承性提高了软件的可重用性。
数据库系统体系结构分为集中式、分布式、C/S（客户端/服务器）和并行结构。
6.1.2 数据系统的三级模式结构（★★★）
1.数据抽象
(1)物理层：最低层次的抽象，描述数据在存储器是如何存储的。
(2)逻辑层：比物理层高一层的抽象，描述数据库中存储什么数据以及数据间的关系。
(3)视图层：是最高的层次的抽象，描述整个数据库的某个部分。
2.三级模式和两级映像（下图必须记下来！）
(1)概念模式：也叫模式，是数据库中全部的逻辑结构和特征的描述，只涉及描述不涉及具体的值，描述概念模式的数据定义语言为模式DDL。
(2)外模式：也称为用户模式或子模式，好似用户与数据的接口，使用户用到的那部分数据的描述。
(3)内模式：也称为存储模式，十数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方法。定义所有的内部记录类型、索引和文件的组织方式，以及数据控制方面的细节。
(4)两级映像：保证数据的逻辑独立性和物理独立性。
- 模式/内模式的映像：存在于概念和内部级间，实现了概念模式到内模式间的相互转换；
- 外模式/模式的映像存在于外部级和概念级间，实现外模式到概念模式间的相互转换。
3.数据的独立性
数据独立性是指数据与程序独立。
(1)数据的物理独立性：指当数据库的内模式发生改变时，数据的逻辑结构不变，但是为了保证应用程序的正确执行，需要修改概念模式/内模式之间的映像。
(2)数据的逻辑独立性：是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，但是为了保证应用程序的正确执行，需要修改外模式/概念模式之间的映像。
6.2 数据模型（★★★）
实体-联系模型（E-R模型）用以描述现实世界的概念模型，E-R图中，实体集中作为主码（或主键）的一部分属性名下面加下划线标明，另外，实体集与联系的线段上标注联系的类型。
E-R模型中，实体通常用矩形框内写明实体名表示，联系用菱形框内写明联系名表示，属性用椭圆形写明属性值表示；
实体是现实世界中可以区别与其他对象的“事件”或“物体”，每个实体由一组特性（属性）来表示，其中的某一部分属性可以唯一标识实体，例如学校的教师定义为实体集，职工号就是实体的属性。
属性是实体某方面的特性，E-R模型属性分类：
- 简单属性和复合属性：简单属性（比如职工性别）是原子的、不可再分的，复合属性可以细分为更小的部分（比如职工家庭地址可以细分省市县等）。
- 单值属性和多值属性：一个属性可以是单值也可以是多值的，比如职工姓名和工号是单值，职工亲属姓名为多值。
- NULL属性：当实体某个属性上没有值或属性值未知时，用NULL值来表示无意义或不知道。
- 派生属性：有其他属性得来，比如职工生日或者年龄可以根据身份证得来，参加工作时间可以得出工作年限。
实体的联系分为实体内部和实体与实体之间的联系。
实体的联系分为实体内部和实体与实体之间的联系。
1.两个不同实体之间的联系
(1)1:1（一对一）：班主任和班级的关系
(2)1:*（一对多）：班级和学生的关系
(3)*：*（多对多）：学生和课程的关系
2.两个以上不同实体集之间的联系
(1)1:1:1
(2)1:1:*
(3)1:*：*：比如一个特护病房有多个病人和多个医生，一个医生只负责一个病房，一个病人只属于一个病房。
(4)*：*：*：供应商、项目和零件之间的关系，单个供应商可以为多个项目提供多种零件，每个项目可以使用多个供应商提供的零件，每个零件可以由不同的供应商提供。
3.同一实体集内的二元联系
同一实体集内的各实体之间也存在1:1、1:*和*:*关系，比如职工和领导的1:*联系，职工实体集内的婚姻联系1:1。
6.2.1 扩充的E-R模型
1.弱实体
弱实体是指某实体是否存在必须以另一个实体为前提，例如企业职工与家属的联系，家属就属于“弱实体”，职工与家属之间的所属联系属于依赖关系。
2.特殊化
特殊化：实体间存在共性，也具有各自的特殊性，这样，一个实体集可以按照某些特征区分为几个子实体，比如学生分为男生、女生，或者学生可以分为小学生、初中生、高中生。
本章其他小节看书过一遍就行，没什么考点。
说明：
1.疏忽、遗漏、错误之处，欢迎留言批评指正。
2.至此第6章书本教程知识点总结结束，后续会继续完善补充本章的历年真题，转载请注明出处，整理不易，谢谢！