一、基础知识
数据库(DB )是指长期存储在计算机中的有组织的数据库。 可共享的数据集合。
数据库系统(DBS )广义上由数据库、硬件、软件、人员组成,管理对象是数据。
数据库管理系统(DBMS )是一个用于操作和管理数据库的大型软件,用于构建、使用数据库以及管理维和数据库。 主要功能包括数据定义、数据库操作、数据库操作管理、数据组织、存储和管理、数据库构建和维护以及其他功能。
DMS通常分为关系DBS、对象关系DBS和面向对象DBS三种
数据库结构和架构:
数据库结构的基础是数据模型,是描述数据的一组概念和定义。
数据模型的三个要素:数据结构、数据操作和数据约束
二、三级模式-二级映射
第3级架构-第2级映射是分层体系结构设计,可确保数据库中的数据具有高逻辑和物理独立性
1、内模式:
内部模式也称为存储模式,与物理等级相对应,是数据库内的数据整体的内部表现或基础的记述,是存储介质中的数据的存储方法和与实际存储在外部存储介质中的数据库对应的物理结构(依次存储、以b树结构存储、或以hash方式存储) 内部架构由内部架构描述语言描述和定义,是数据库的记忆观。
理解:
一个数据库只有一种内部模式
一个表可能由多个文件组成,如数据文件、索引文件等。
2、概念模型:
模式也称为概念模式或逻辑模式,对应于概念级别。 这是数据库设计者集成所有用户数据,建立在统一观点基础上的全局逻辑结构,是数据库中所有数据逻辑结构和特征的总体描述,是所有用户的公共数据视图(全局视图)。 它由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data Description Language,DDL )进行描述和定义,体现和反映了数据库系统的整体观。
理解:
一个数据库中只有一种模式
数据库数据的逻辑级视图
数据库架构基于某个数据模型
在定义模式时,不仅要定义数据的逻辑结构(例如,数据记录由哪个数据项组成、数据项的名称、类型、可能的值范围等),还要定义数据的安全性、完整性要求,并定义这些数据之间的关联
3、外模式:
外部模式也称为子模式,与用户级别相对应。 这是一个用户或多个用户看到的数据库的数据视图,是与某个APP应用程序相关的数据的逻辑表示形式。 外部架构是从架构导出的子集,其中包含架构中特定用户可用的部分数据。 用户可以用外部架构描述语言描述和定义与用户相对应的数据记录(外部架构),也可以用数据操作语言(DML )处理这些数据记录。 外部模式反映了数据库的用户观(视图、检测数据表)。
理解:
一个数据库可以有多种外部模式
外模式为用户视图
外模式是确保数据安全的有力措施。
4、外模一模映射:
定义和建立一种外部模式和概念模式之间的对应关系,将外部模式和模式相关联,如果模式改变,则改变映射可以保持外部模式恒定,并且对应的APP应用也可以保持恒定
5、概念模式一内模式映射:
定义数据的逻辑结构(概念模型)和存储结构(内部模型)之间的对应关系,在数据的存储结构发生变化的情况下,只要改变概念模型)内部模型映射,就可以原样维持概念模型,因此也可以原样维持APP应用
外部架构-架构映射和架构-内部架构映射这两种映射提高了数据库系统中数据的逻辑隔离和物理隔离。
3级模式- 2级映射
三.数据库设计流程
1、需求分析
通过调查、访谈、讨论和分析用户业务流程,捕获用户需求,并使用数据流图和数据字典描述用户需求
2、数据库概念设计
可以将每个用户请求的数据视图(对应于外部架构概念)抽象,最后集成到全局数据视图(对应于概念架构),在概念数据模型中抽象,并使用ER模型或对象模型。 这个设计和具体的数据库管理系统无关。
3、数据库逻辑设计
以ER模型或对象模型表示的数据视图将转换为关系模型,并针对得到的关系模型进行优化。 这称为数据库逻辑设计(此步骤仍对应于外部模式和模式)。
4、数据库物理设计
基于逻辑设计,数据库的物理设计就是将得到的数据模式组织并存储在物理介质中(该步骤对应于内部模式)。
5、数据库的特性设计
根据数据库的特性、硬件和操作系统的特性添加或修改设计
6、数据库安全设计
允许数据库安全设计(即访问数据库)的用户
合法用户访问数据库中数据的权限等问题。四、E-R(Entity-Relation)模型
1、概念
从现实世界中抽象出实体和实体间的联系
2、集成方法
多个局部E-R图一次集成。
逐步集成,用累加的方式一次集成两个局部E-R
3、集成产生的冲突及解决办法
属性冲突:包括属性域冲突和属性取值冲突
命名冲突:包括同名异议和异名同义
结构冲突:包括统一对象在不同应用中具有不同的抽象,以及同一实体在不同局部E-R图中包 含的属性个数和属性排列次序不完全相同
4、关系模式
一对一(可以将联系记录在任意一方都可以)
一对多(将联系记录在一的一方)
多对多(新建表记录多对多之间的关系)