数据库的系统应用  

1.数据库的基本特性

数据非结构化、数据独立性、数据冗余小，易扩充、统一管理和控制，给用户提供数据的抽象视图

(资料图片仅供参考)

2.使用数据库的方式

1. 联机事务处理

2. 数据分析

3.三代数据库系统

第一代网状/层次模型数据库

第二代关系模型数据库

第三代面向对象的数据库

数据库系统的目标

1.文件处理系统的弊端

1. 数据的冗余与不一致性

2. 数据访问困难

3. 数据孤立

4. 完整性问题

5. 原子性问题：操作同时发生或者都不发生

6. 并发访问异常

7. 安全性问题

2.一致性约束的概念

数据库中所存储数据的值必须满足某种特定类型，用来确保数据的准确性和一致性

3.完全性约束的概念

为了防止不符合规范的数据进入数据库，在用户对数据进行插入、修改、删除等操作时，DBMS自动按照一定的约束条件对数据进行监测，使不符合规范的数据不能进入数据库，以确保数据库中存储的数据正确、有效、相容

数据视图

1.数据模型的概念

一个描述数据、数据联系、数据语义以及一致性约束的概念工具的集合

2.数据模型的大致分类

1. 关系模型：用表的集合来表示数据与数据之间的关系，每个表有多个列，每列有唯一的列名。表也称作**关系**

2. 实体-联系模型(E-R):使用称作**实体**的基本对象的集合，以及这些对象间的联系

3. 半结构化数据模型：允许在其数据定义中某些相互同类型的数据项含有不同的属性集

4. 基于对象的数据模型：过程可以被存放在数据库系统中，并由数据库系统来执行他们

3.数据抽象的层次

由低到高的层次有

1. 物理层：描述数据实际如何存储的

2. 逻辑层：描述数据库中存储什么数据以及这些数据有什么联系

3. 视图层：只描述数据库的某个部分

4.实例的概念

特定时刻存储在数据库中的信息的集合

5.数据库模式的概念

数据库的总体设计

模式是对数据的抽象，数据的结构性描述称为模式；

6.按照**抽象**层次划分，数据库系统的模式

1. 物理模式：物理层次描述数据库的设计

2. 逻辑模式：逻辑层次描述数据库的设计

3. 子模式：描述数据库的不同视图

7.两种映像

1. E-C Mapping：将外模式映射为概念模式，从而支持实现数据概念视图向外部视图的转换，便于用户观察和使用

2. C-I Mapping：将概念模式映射为内模式，从而支持实现数据概念视图向内部视图的转换，便于计算机进行存储和处理

8.两个独立性

1. 逻辑数据独立性：当概念模式变化时，可以不改变外部模式(只需改变E-C Mapping)，从而无需改变应用程序，外模式到概念模式的映像实现了数据的逻辑独立性。

2. 物理数据独立性：当内部模式变化时，可以不改变概念模式(只需改变C-I Mapping) ，从而不改变外部模式，概念模式到内模式的映像实现了数据的物理独立性。

9.三大经典数据类型

1. 关系模型：表

2. 层次模型：树

3. 网状模型：图

数据库语言

1.数据定义语言（DDL）

通过特定的DDL语句来说明数据库系统所采用的存储结构和访问方式，这种特定的DDL称作**数据存储和定义**语言。DDL的输出放在**数据字典**中，数据字典包含**元数据**，元数据是关于数据的数据

2.完整性约束的分类

1. 域约束：每个属性必须对应于一个所有可能的取值构成的域

2. 引用完整性：确保一个关系中给定属性集上的取值也在另一关系的某一属性集的取值中出现

3. 授权 ：对于不同的用户在数据库中的不同数据值上允许不同的访问类型。

常见授权有：

1. 读权限

2. 插入权限

3. 更新权限

4. 删除权限

3.数据操纵语言(DML)的概念

使得用户可以访问和操纵那些按照某种适当数据模型组织起来的数据

4.数据操纵语言的访问类型

1. 对存储在数据库中的信息进行检索

2. 向数据库中插入新的信息

3. 从数据库中删除信息

4. 修改数据库中存储的信息

5.数据操纵语言的类型

1. 过程化的DML：要求用户指定需要什么数据以及如何获得这些数据

2. 声明式的DML(非过程化的DML)：只要求用户指定需要什么数据，而不必指明如何获得这些数据

6.查询语言(DQL)

DML中涉及信息检索的部分称作查询语言

数据操纵语言

SQL查询语言是非过程化的。一个查询以多个或一个表作为输入，总是仅返回一个表

8.从应用程序访问操作系统

系统是由应用和数据库组合而成的。最通用访问数据库的办法是使用应用程序接口(过程集合)，它可以用来将DML和DDL语句发送给数据库，再取回结果

常见的应用程序接口有：

1. ODBC

2. JDBC

3.

4. PDO

9.常见的数据库

1. Oracle

2. Sybase

3. SQL Server

4. DB 2

5. MS Acess

6. XML

10.数据控制语言(DCL)

用来授权或回收访问数据库的某种特权，并控制数据库操纵事务发生的时间及效果，能够对数据库进行监视

数据库设计

1.规范化的概念

将所有属性集输入，生成一组关系表

数据库引擎

1.数据库部件的大致分类

1. 存储管理器

2. 查询处理器

3. 事务管理部件

2.存储管理器的部件

1. 权限及完整性管理器：检测是否满足完整性约束，检查试图访问数据的用户的权限

2. 事务管理器：系统发生故障时，保证原子性

3. 文件管理器：管理次哦按存储空间分配，管理磁盘上存储信息的数据结构

4. 缓冲区管理器： 负责将数据从磁盘读到内存中，并决定哪些应被缓冲到内存中

3.存储管理器的数据结构：

1. 数据文件：存储数据库本身

2. 数据字典：存储关于数据库结构的元数据，特别是数据库模式

3. 索引：提供对数据项的快速访问

4.查询处理器的组件

1. DDL解释器：解释DDL语句并将定义记录在数据字典中

2. DML编译器：将查询语言中DML语句翻译为包括一系列查询执行引擎能理解的低级指令的执行方案

3. 查询执行引擎：执行DML编译器产生的低级指令

数据库和应用体系结构

三层体系结构

1. 前端

2. 应用服务器

3. 数据库系统

数据库系统构成的要素

1. 数据库(DB)

2. 数据库管理系统(DBMS)

3. 数据库应用(DBAP)

4. 数据库管理员(DBA)

5. 计算机基本系统