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2024年5月5日发(作者:字符串日期转换成date)

数据库系统基础知识

内容提要:

Visual Foxpro是目前微机上流行采用了可视化的、面向对象的程序设计方法,大大简化了应

用系统的开发过程,本章是全书的基础,讨论了一些数据库系统的基础知识,为后面的学习

打下理论基础。主要从数据库的基本概念、关系数据库及其设计概述、数据库技术的应用领

域及发展方向三个方面进行讨论。

1.数据库的基本概念

1.1信息、数据及数据处理

1) 信息

信息是对现实世界中各种事物的存在方式或运动形态的反映,它反映的是事物之间的联系。

2) 数据

数据是信息的符号化表示。

3) 数据处理

数据处理实际上就是利用计算机对各种类型的数据进行处理。它包括对数据的采集、整理、

存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程。

1.2数据库、数据库管理系统与数据库系统

1) 数据库(DataBase,简称DB)

数据库,顾名思义,是存放数据的仓库。它是按一定的结构和组织方式存储在计算机外部存

储介质上的,有结构,可共享的相互关联的数据集合。

数据库中的数据具有结构化好,冗余度小,数据独立性高,共享性高和易于扩充等特点。

2) 数据库管理系统(DataBase Management System,简称DBMS)

数据库管理系统是一个管理数据库的软件系统。它为用户提供了大量描述(建立)数据库、

操纵(检索、排序、索引、显示、统计计算等)数据库和维护(修改、追加、删除等)数据

库的方法和命令。而且它还能自动控制数据库的安全,及数据库的数据完整。比如:Visual

FoxPro 6.0,SQL Server,Oracle等系统就是数据库管理系统。

其主要功能包括以下几个方面:

(1) 数据定义功能

(2) 数据操纵功能

(3) 数据控制功能

(4) 数据库的建立和维护功能

3) 数据库系统(DataBase System,简称DBS)

数据库系统的目标在于存储和提取所需要的信息。它主要由数据、硬件、软件和用户四部分

构成。

1.3数据库管理技术的产生和发展随着计算机软、硬件技术的发展,在应用需求的推动下,

数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统、分布式数据库系统四个阶段。

1.4数据模型(Data Model)

数据模型的组成要素

数据库的数据模型包含数据结构、数据操作和完整性约束三大要素。其中:

1)数据结构:是指对实体类型和实体间联系的表达和实现。

2)数据操作:是指对数据库的检索和更新操作的实现。

3)数据的完整性约束:是指给出数据及其联系所具有的制约和依赖规则。

1.4.2 概念模型

概念模型用于信息世界的建模,是现实世界到信息世界的第一层抽象,是数据库设计人员进

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行数据库设计的有力工具,也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言,因此概念模型

一方面应该具有较强的语义表达能力,另一方面还应该简单,清晰,易于用户理解。

1)基本概念

实体:客观存在并可相互区别的事物。

属性:实体所具有的某一特性。

码: 一个实体的各属性中,可以唯一标识实体的属性,这个属性可以是一个,也可以是多

个。

域:属性的取值范围。

实体集:用同一类实体的实体名和属性名抽象和刻画同一类实体。

联系:在现实世界中,事物内部及事物间的联系在信息世界里反映为实体(集)内部及实体

(集)间的联系。

2)概念模型的表示方法

实体-联系模型(E-R模型)是于1976年提出的。这个模型直接从现实世界中抽象出

实体类型及实体间的联系,然后用E-R图表示数据结构。

E-R图是直观表示概念模型的工具。具体表示方法为:

实体型:用矩形表示,矩形框内标明实体名;

属性:用椭圆形表示,并用无向边将其与实体连接起来;

联系:用菱形表示,菱形框内标明联系名,并用无向边连接有关实体,同时在无向边旁标明

联系类型。

3)实体间的联系

实体间的联系主要有两实体、两个以上实体及同一实体几种情况,下面分别举例介绍,最后

给出一个学生教学管理系统实例。

(1)两实体间的联系

两实体间的联系类型可以分为三种:一对一联系(1:1)、一对多联系(1:n)、多对多联系

(n:n)。

(2) 两以上实体间的联系

两个以上的实体型之间也存在着一对一、一对多、多对多联系。

(3) 同一个实体内部的联系

同一个实体集内的各个实体之间也可以存在着一对一、一对多、多对多联系。

4)具体实例

在“学生教学管理系统”中,一个系有若干名教师,若干名学生,每个教师可以开设若干门

课程,每门课程可以由若干名教师讲授;每名学生可以选修若干门课程,每门课程也可由多

个学生选修。

1.4.3 结构模型

为了反映事物本身及事物之间的各种联系,数据库中的数据必须有一定的结构,这种结构用结

构模型来表示。结构模型是数据库管理系统用来表示数据与数据联系的方法。

在这里只介绍最常用的四种结构模型:层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。

其中层次模型和网状模型统称为非关系模型(或格式化数据模型)。

1) 层次模型

优点:结构简单,易于操作;从上而下寻找数据容易,对于实体间联系固定的系统,建议采

用这种模型,其性能优于关系模型,不低于网状模型。

缺点:现实世界中很多联系是非层次的,如多对多等,此时用它表示就显的尤为笨拙;对插

入和删除限制较多;查询非直系的节点非常麻烦。

2) 网状模型

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