【数据库】数据库基础

发布于:2025-03-07 ⋅ 阅读:(20) ⋅ 点赞:(0)

一、数据库基础

1.1 数据库系统的体系结构 (三层模式两级映像)

在这里插入图片描述

1.1.1 逻辑模式

  • 逻辑模式定义的内容 类似Student(sid,sname,sex,tel)
    • 数据的逻辑结构(数据项的名字、类型、取值范围等)
    • 数据之间的联系
    • 数据有关的安全性、完整性要求
  • 逻辑模式的地位:是数据库系统模式结构的中间层
    • 与数据的物理存储细节和硬件环境无关
    • 与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
  • 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
  • 是综合了所有用户的需求的公共数据视图
  • 一个数据库只有一个逻辑模式

1.1.2 外模式

  • 数据库用户(包括应用程序员和最终用户)使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述
  • 数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示
  • 外模式的地位:介于模式与应用之间
  • 逻辑模式与外模式的关系:一对多
    • 外模式通常是逻辑模式的子集
  • 外模式与应用的关系:一对多
  • 外模式的用途
    • 保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据
    • 保证数据独立性的一个有力措施

1.1.3 内模式

  • 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表示方式
    • 记录的存储方式(顺序存储,按照B树结构存储,按hash方法存储)
    • 索引的组织方式
    • 数据是否压缩存储
    • 数据是否加密
    • 数据存储记录结构的规定
  • 一个数据库只有一个内模式

1.1.4 外模式/模式映象

  • 定义外模式与逻辑模式之间的对应关系
  • 每一个外模式都对应一个外模式/模式映象

1.1.5 逻辑模式/内模式映象

  • 逻辑模式/内模式映象定义了数据全局逻辑结构存储结构之间的对应关系。
  • 数据库中模式/内模式映象是唯一的

1.1.6 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,应用程序也可以不变。
  • 外模式/模式映象保证了数据的逻辑独立性
    • 当模式改变时,数据库管理员修改有关的外模式/模式映象,使外模式保持不变
    • 应用程序是依据数据的外模式编写的,从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性。

1.1.7 物理独立性

  • 指用户的应用程序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。
  • 模式/内模式映象的用途是保证数据的物理独立性
    • 当数据库的存储结构改变了(例如选用了另一种存储结构), 数据库管理员修改模式/内模式映象,使模式保持不变
    • 应用程序不受影响, 保证了数据与程序的物理独立性

1.2 数据模型

  • 在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
  • 数据模型的三要素
    • 数据结构:用于描述静态特性
    • 数据操作:用于描述动态特性
    • 数据的约束条件:是一组完整性规则的集合