23
2008
09

数据库理论基础入门

这两天翻看数据库的教材,感觉概念性的东西还是比较多的。由于初次接触,有的概念也不能很快理解。我把我对一些概念的理解写出来,一来打一遍加强一下记忆,二来让大家看看有没有理解错误的地方。

 数据库

精确定义:数据库是统一管理的、持久的数据的集合,这些数据按照一定的结构进行组织、存储,具有较高的数据独立性,较少的数据冗余,并可以为各种用户共享。

我的理解:数据库就是一个存放数据的仓库,符合一定的规范化要求。例如access生成的一个MDB文件就是一个数据库。
 

数据模型:

精确定义:数据模型是对现实世界的一种模拟,是现实世界中各种事物及其间联系用数据及数据间的联系来表示的一种方法。

我的理解:类似数据结构,不过定义的范围更大,是用来描述数据组织方式的。
 

实体-联系模型(E-R模型)

定义:E-R模型中的基本语义单位是实体和实体间的联系,可以形象地用图形表示,称为E-R图。E-R模型中的主要概念有:实体、属性以及实体间的联系。

我的理解:一种描述和定义数据模型的方法。实体表示客观存在的可以相互区别的事物。如一个人、一本书,实体用特征来描述。属性就是描述实体特征的量。属性的取值范围称为该属性的域。实体间的联系。一对一:如书名和书的ISBN编号(书名不重复);一对多:如班级和学生;多对多:如学生和选修课,一名学生可以选多科,一科也可以多名学生选。E-R图形象的描述这些关系。
 

层次数据模型:

精确定义:层次结构是一棵有向树,树中的每个结点代表一种记录类型。这些结点应满足: 


  1. 有且仅有一个结点无双亲,这个结点称为根结点:
     
  2. 其他结点有且仅有一个双亲结点。
      

网状数据模型:

精确定义:用网络结构表示实体间联系的模型称为网状数据模型。网状模型没有层次模型那样的限制,结点间的联系可以是任意的,即任何两个结点间都能发生联系,更适于描述客观世界。网状模型中,允许:

  1. 一个结点可以有多个双亲结点;
     
  2. 多个结点可以无双亲结。
     

关系数据模型

在关系模型中,实体及实体间的联系是通过表格数据来实现的。
 

1.关系
 

精确定义关系是一张二维表,是由多个行和列组成的。一个关系可用来描述一个实体集。

我的理解:ACCESS中的表就是一个关系
 

2.属性
 

一个关系有多个列,每一列为关系的一个属性,用属性名标识。

我的理解:字段
 

3.域
 

我的理解:属性的取值范围,域值是不可再分的。
 

4.元组
 

定义:关系是元组的集合,一个元组对应实体集中的一个个体。一个元组有若干个分量。一个分量对应一个属性值。

我的理解:相当于一个表中的一行,隐含带有属性
 

5.键
 

我综合了一下的定义:由一个或多个属性组成的,能够唯一标识一个元组。而且具有最少属性数。我们把关系中能够起标识作用的这些键都称为候选键。在一个关系中,如果有多个候选键,选其中一个键作为主键。其余的候选键称隐含键或候补键。一个关系至少有一个键。由多个属性组成的键称为联合键。
 

6.关系模式
 

定义:关系模式是对关系结构的描述。一个关系用一个关系模式描述。如:关系名(属性名1,属性名2,……,属性名n)。关系数据库模式是一组关系模式的集合,这组关系模式对应关系的集合称为关系数据库。


数据库系统结构


我的总结:数据库系统的三级模式结构一般划分为三个层次,称为三级模式,分别为外模式、模式和内模式。

模式:亦称概念模式或逻辑模式。它是数据库的总框,是对数据库中全体数据的逻辑结构的特性的描述,是独立于应用程序和物理存储的。一个数据库对应一个模式。

外模式:亦称子模式,是数据库用户的数据视图。

内模式:亦称存储模式,是对数据库的对数据库的存储结构和存取方法的描述。


DBMS提供:

DDL:Data Definition Language(数据定义语言)

DML:Data manipulation Language(数据库操纵语言,可交互使用。)


关系的完整性约束

实体完整性:作为主键的各个属性的值不能取空值。

引用完整性:外键的值要么为空,要么就是所引的关系的主键值。

用户定义的完整性:就是一些其它的约束。

关系代数:(并、差、交、笛卡儿积)

我的理解:并、差、交于集合相同。

笛卡儿积:如R和S的笛卡儿积就是R中所有元组和S中所有元组的拼接。


专门的关系运算:(选择、投影、连接、除法)

关系代数中,并、差、笛卡儿积、选择、投影是基本的关系代数运算,其他的运算可以由这些运算表示。如:

交运算可用差运算表示:R∩S=R-(R-S)

连接运算可用选择和笛卡儿积表示。

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