应付考试之我恨数据库

绪论

数据是将现实世界中的各种信息记录下的、可以识别的符号，是信息的载体。
数据包括：

• 数值型：以数字表示信息
• 非数值型：以符号及其组合来表示信息，如字符、文字、图表、声音等

数据模型与三层模式数据库

数据模型

数据模型则是现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义.
数据模型要满足如下三方面要求:

• 能较为真实地模拟现实
• 易于理解
• 便于在计算机上实现

数据模型又有三个组成要素：

1. 数据结构
   描述系统的静态特性，是实体对象存储在数据中的记录的集合:数据本身和数据之间的联系.
2. 数据操作
   描述对于数据的操作，主要有检索和更新两大类
3. 数据的约束性
   即完整性规则体现，规定了数据库状态和状态发生改变时需要满足的条件.

数据模型可分为三类

1. 概念模型
   按用户观点来对数据和信息建模.如E-R模型
2. 逻辑模型
   从计算机实现的观点对数据建模.
   其中用树结构表示实体关系的模型叫层次模型
   满足如下条件(可以有一个以上的节点无父节点,至少有一个节点有多于一个的父节点)的有向图表示实体关系的模型叫网状模型
   用二维表表示实体关系的模型叫关系模型
3. 物理模型
   从机算计的物理存储角度对数据建模

数据模式

在数据模型中有关数据结构及其相互关系的描述.

数据库系统的三级模式结构

1. 内模式
   数据的物理结构及存储方式的描述
2. 外模式
   数据的局部逻辑结构
3. 模式
   是数据库中全体数据的全局逻辑结构和特性的描述

三级模式之间有两级映射

1. 外模式/模式
   外模式和模式之间的对应关系，称为逻辑独立性
2. 模式/内模式
   逻辑结构与存储结构之间的对应关系.称为物理不变性

• 数据的人工管理阶段和文件管理阶段的系统模式结构和数据独立性
  人工管理阶段: 只有存储模式一层，无法实现数据独立性
  文件管理阶段: 分为存储模式和模式两层，可以实现数据的物理独立性

数据模型与数据模式的概念和区别：

DBMS的工作过程(以读取为例)

1. 用户程序A向DBMS发出读取一条记录的指令，并给处外部文件名和记录关键字
2. DBMS分析指令，访问对应外模式
3. DBMS完成外部模式到概念模式的转换,决定访问那个概念文件
4. DBMS完成概念模式到存储模式的转换,决定访问那个存储文件
5. DBMS调用存取方法,通过操作系统将读取记录送到系统缓冲区
6. 用户程序从系统缓冲区读取需要的记录和DBMS返回的状态信息
7. 用户程序在工作区中使用记录

概念数据模型设计方法

实体联系模型 E-R图

• 实体
  实体可以是物理存在的事物，也可以是抽象的概念和联系。同型实体的集合称为实体集。
• 属性
  实体的一组特征或性质。实体属性的一组特定值确定了一个特定的实体

实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系。实体之间的联系通常是指不同的实体型之间的联系

两实体型之间的联系有:
一对一 1:1 如：班级，班长
一对多 1:M 如：班级，学生
多对多 M:N 如：学生，教师

概念模型向逻辑数据结构模型的转换方法

• 1：1的变化
  设R是实体型E1和E2之间是1：1联系，S和T是E1和E2对应的关系。通过在S或T中增加有关信息来表示联系R，步骤：
  1. T（或S）的主键作为外部键添入S（或T）；
  2. R的简单属性和复合属性的简单子属性作为简单属性添入S（或T）。
     第二种方法是建立一个单独的关系W来表示R，步骤为：
  3. T和S的主键作为属性添入W，它们均可作为W的候选键。
  4. R的简单属性和复合属性的简单子属性作为简单属性添入W。