2016年自學考試互聯網數據庫複習資料
數據庫技術是隨着數據管理的需要而產生的。數據處理的的核心是數據管理。
1.數據管理指的是對數據的分類、組織、編碼、儲存、檢索和維護。
2.數據管理技術共經歷了三個階段：人工管理階段、文件系統階段、數據庫系統階段
3.人工管理階段:數據不保存、數據需要由應用程序自己進行管理、基本上沒有文件概念、數據不共享
4.文件系統階段:
數據可以長期保存、文件系統管理數據、文件已經多樣化、數據的存取基本上以記錄為單位。
缺點有：數據共享性差，數據宂餘度大;數據和程序缺乏獨立性
5.數據庫管理階段:
(1)數據結構化。
(2)數據共享性高、宂餘度小、易擴充。
(3)數據獨立性高。
(4)統一的數據管理和控制：數據的安全性保護、數據的完整性控制、數據庫恢復和併發控制。
(5)數據的最小存取單位是數據項。
DB：數據庫(Database),DB是統一管理的相關數據的集合。
DBMS：數據庫管理系統(DatabaseManagementSystem)，DBMS是位於用户與操作系統之間的一層數據管理軟件，為用户或應用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數據控制。DBMS總是基於某種數據模型，可以分為層次型、網狀型、關係型、面向對象型DBMS。
DBS：數據庫系統(DatabaseSystem),DBS是實現有組織地、動態地存儲大量關聯數據，方便多用户訪問的計算機軟件、硬件和數據資源組成的系統，即採用了數據庫技術的計算機系統。
數據庫技術：是一門研究數據庫結構、存儲、管理和使用的軟件學科。第一代數據庫系統，即層次數據庫系統和網狀數據庫系統第二代數據庫系統，即關係數據庫系統第三代數據庫系統，即面向對象數據庫系統數據庫學科的研究範圍：數據庫管理系統軟件的研製;數據庫設計;數據庫理論數據模型是現實世界數據特徵的抽象。是數據庫系統的核心和基礎。
數據模型應滿足三方面要求：一是能比較真實地模擬現實世界;二是容易為人所理解;三是便於在計算機上實現。
根據模型應用目的分為：⑴概念模型，也稱信息模型，它是按用户的觀點對數據和信息建模。⑵數據模型，主要包括層次模型、網狀模型、關係模型和麪向對象數據模型，它是按計算機系統的觀點對數據建模。
數據模型三個要素：
⑴數據結構描述系統的靜態特性
⑵數據操作描述系統的動態特性
⑶數據的約束條件是一組完整性規則的集合概念模型
數據描述的三個領域：現實世界、信息世界和機器世界
數據描述的兩種形式：物理描述和邏輯描述。前者是指數據在存儲設備上的存取方式，後者是指程序員或用户以用以操作的數據形式。
兩個實體型之間的聯繫可以分為三類：
一對一聯繫(1∶1);一對多聯繫(1∶n);多對多聯繫(m∶n)E-R圖提供了表示實體型、屬性和聯繫的方法。
實體-聯繫方法(E-R方法)是抽象和描述現實世界的有力工具。
實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名。
屬性：用橢圓形表示，並用無向邊將其與相應的實體連接起來。
聯繫：用菱形表示，菱形框內寫明聯繫名，並用無向邊分別志有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯繫的類型(1∶1，1∶n或m∶n)。
數據模型數據模型:層次模型、網狀模型、關係模型和麪向對象數據模型。其中層次模型和網狀模型統稱為非關係模型。
層次模型：用樹型結構表示實體間聯繫的數據模型層次模型有以下兩個限制：
⑴只有一個結點沒有雙親結點，稱之為根結點;
⑵根以外的其他結點有且只有一個雙親結點。
層次數據模型可以直接表示一對多(包括一對一)的聯繫;層次模型表示多對多聯繫，必須首先將其分解成一對多聯繫。
分解方法有兩種：宂餘結點法和虛擬結點法。
網狀模型：用有向圖結構表示實體類型及實體間聯繫的數據模型。(1)允許一個以上的結點無雙親;(2)一個結點可以有多於一個的雙親。
關係模型：是由若干個關係模式組成的集合，其主要特徵是用二維表格結構表達實體集，用外鍵表示實體間聯繫。關係模型要求關係必須是規範化的，即要求關係模式必須滿足一定的規範條件，這些規範條件中最基本的一條就是，關係的每一個分量必須是一個不可分的數據項，也就是説，不允許表中還有表。
數據系統的三級模式結構：外模式(物理模式)、模式(邏輯模式)和內模式兩級映象：外模式/模式映象一般在外模式中描述。模式/內模式映象一般在內模式中描述。兩層映象保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。
數據庫管理系統的功能：
⑴數據定義
⑵數據操縱
⑶數據庫運行管理
⑷數據組織、存儲和管理
⑸數據庫的建立和維護
⑹數據通信接口
數據庫管理系統的組成：
⑴數據定義語言及其翻譯處理程序
⑵數據操縱語言及其編譯(或解釋)程序
⑶數據庫運行控制程序
⑷實用程序
一個設計優良的DBMS:
⑴友好的用户界面
⑵比較完備的功能
⑶較高的運行效率
⑷清晰的`系統結構和開放性
§2關係數據庫系統與非關係數據庫系統的區別是，關係系統只有表這一種數據結構;而非關係數據庫系統還有其他數據結構，對這些數據結構有其他的操作。
關係模型的組成：關係數據結構、關係操作集合、關係完整性約束關係數據語言關係代數語言例如ISBL元組關係演算語言例如ALPHA，QUEL關係演算語言域關係演算語言例如QBE具有關係代數和關係演算雙重特點的語言例如SQL關係的三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用户定義的完整性實體完整性規則：要求關係中組成主鍵的屬性上不能有空值。
參照完整性規則：要求不引用不存在的實體。用户定義完整性規則：由具體應用環境決定，系統提供定義和檢驗這類完整性的機制。
關係數據語言的共同特點是：語言具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作語言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。
基本關係具有以下六條性質：
①列是同質的(Homogeneous)，即每一列中的分量同一類型的數據，來自同一個域。
②不同的列可出自同一個域，稱其中的每列為一個屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。
③列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。
④任意兩個元組不能完全相同。
⑤行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。
⑥分量必須取原子值，即每一個分量都必須是不可分的數據項。
關係模型要求關係必須是規範化的，即要求關係模式必須滿足一定的規範條件。這些規範條件中最基本的一條就是，關係的每一個分量必須是一個不可分的數據項。關係是關係模式在某一個時刻的狀態或內容。關係模式是靜態的，穩定的，而關係是動態的、隨時間不斷變化的，因為關係操作在不斷地更新着數據庫中的數據。但在實際當中，人們常常把關係模式和關係都稱為關係。
實體完整性規則説明如下：
(1)實體完整性規則是針對基本關係而言的。一個基本表通常對應現實世界的一個實體集。例如學生關係對應於學生的集合。
(2)現實世界中的實體是可區分的，即它們具有某種唯一性標識。
(3)相應地，關係模型中以主碼作為唯一性標識。
(4)主碼中的屬性即主屬性不能取空值。所謂空值就是不知道或無意義的值。
關係可以有三種類型：基本關係(通常又稱為基本表或基表)、查詢表和視圖表
元組變量主要有兩方面的用途：
①簡化關係名。
②操作條件中使用量詞時必須用元組變量。
