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第8单元 数据管理技术概述
2022-12-24 | 阅:  转:  |  分享 
  
大学计算机数据是信息的符号表示(或称为载体)信息则是数据的内涵,是对数据语义的解释张强 2018119030 男李华 20181190
60 女 数据内部结构化,整体结构化,数据之间有联系。数据与程序独立,减少应用程序的维护和修改。只保留最少的数据重复(必要)数
据库的管理由DBMS完成DDL,建立、修改数据库的库结构。包括模式定义、保密定义、完整性约束定义等。DML,供用户实现对数据的追加
、删除、更新、查询等操作。多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动
恢复。分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、存取路径等,确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据。四级:
数据项、记录、文件和数据库。 定义数据的最小单位,不可再分,也叫元素、基本项、字段等 。数据项(字段)由若干有联系的字段构成,
用于描述一条完整的信息。记 录同型记录的集合,用于描述同一类事物。文件(表)由若干张有联系的表组成,是管理的所有数据的有组织的
集合。数据库学生表课程表成绩表外键发生联系外键发生联系主键区分记录主键区分记录数据库系统的访问过程①用户发出读取数据的请求②DBM
S分析请求的外模式③调用模式,决定读入那些模式的数据。④根据模式/内模式映射关系将逻辑记录转换为物理记录。⑤DBMS向操作系统发出
读取数据的请求。⑥OS对物理存储设备启动读操作⑦OS将数据传送到系统缓冲区,同时通知DBMS读取成功⑧DBMS对缓冲区中的数据转换
为应用程序所需要的格式⑽⑽⑨DBMS将转换后的数据传送到应用程序的程序工作区中⑩DBMS向应用程序发出读取成功的消息,应用程序收到
消息后对信息进行处理。抽象表示三个阶段:现实世界、概念世界、数据世界基本概念现实世界现实世界里的客观事物是管理的对象,这些对象之间
既有区别,也有联系。概念世界是现实世界在人脑中的反映,是对客观事物及其联系的抽象。也称为信息世界。实 体:客观存在并可相互区别的
事物 实体集:同型实体的集合 实体型:用实体名及其属性名集合来描述同类实体属 性:实体所具有的某一特性域:属性的取值范围主 码
:唯一标识实体的属性集联系:事物之间是有联系的,对应实体间的联系可以分为3类。概念世界通过概念模型表示,与具体的DBMS 无关。E
-R图(实体联系图)是描述概念模型的主要工具。 概念模型从用户的观点出发,将管理对象的客观事物及他们之间的联系,用容易理解的形式表
述出来。矩形框:表示实体,框中记入实体名。学生菱形框:表示联系,框中记入联系名。学习椭圆:表示实体或联系的属性,属性名记入椭圆。姓
名课程购买地址连线:用于实体与属性之间,实体与联系之间,联系与属性之间相连,并在直线上标注联系的类型。学生管理员工管理餐饮管理(1
)确定所有的实体集合;(2)选择实体应包含的属性;(3)确定实体之间的联系;(4)确定实体的关键字,用下划线表明关键字的属性组合;
(5)确定联系的类型,注明联系的类型(1:1,1:n,m:n)。数据世界数据世界是信息世界进一步数据化的结果 。数据项:又称字段,
是数据库数据中的最小逻辑单位,用来描述实体的属性。记录:是数据项的集合,一个记录由若干个数据项组成,用来描述实体。文件:是一组同类
记录的集合,用来描述实体集。数据模型从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件,为数据库系统的信息表示与操作提供了一个形
式框架。数据模型的概念数据模型的组成要素主要的数据模型数据管理发展过程中产生过三种数据模型层次模型网状模型关系模型三种模型是按其数
据结构而命名。层次模型将数据组织成一对多关系的结构;采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。网状模型它用连接指令或指针来确定数据间
的显式连接关系;具有多对多类型的数据组织方式。网状模型和层次模型很好地解决了数据的集中和共享问题在数据独立性和抽象级别上仍有很大欠
缺。用户进行数据存取时,需要明确数据的存储结构,指出存取路径。关系模型用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。表内主键区分记
录,表间外键发生联系。主键主键外键外键数据结构简单(二维表格); 以关系运算理论、关系模式设计理论作为理论基础。 基本概念关系:在
关系模型中,基本数据结构被限制为二维表格。因此,数据在用户观点下的逻辑结构就是一张二维表,每一张二维表称为一个关系。元组:表中的行
。一行为一个元组,对应存储文件中的一个记录值。属性:表中的列,每一列有一个属性名。属性值相当于记录中的数据项或者字段值。候选关键字
:能够唯一地标识一个元组的属性或属性组合。主关键字:选择作为元组区分标志的侯选关键字。外关键字:一个关系中的属性或属性组合并不是该
关系的关键字,但它们是另外一个关系的关键字。 完整性约束三类规则(1)实体完整性规则(2)参照完整性规则(3)用户定义完整性规则关
系数据体系结构关系数据库系统为了保证数据的逻辑独立性和物理独立性,在体系上采用三级模式和两种映射结构。物理独立性逻辑独立性并、差、
交、笛卡儿积运算和除。作用:关系的合并;要求:相同关系模式传统的集合运算并运算例 设关系R、S如下:R∪S:作用:去掉重复的记录;
要求:相同关系模式差运算例 设关系R、S如下:R-S:S-R:作用:获取重复的记录;要求:相同关系模式交运算例 设关系R、S如下:
R∩S:作用:全组合连接,形成新关系;笛卡尔积运算R×S:包括:选择、投影和连接运算。专门的关系运算选择作用:从一个表中选出满足条
件的行,模式不变。 >4700投影作用:选择若干列,构成一个新表。模式改变。П编号,姓名,实发工资(gzb)select 编号,姓
名,实发工资from gzb连接将多张模式不同的表通过模式合并构造一张新表。自然连接首先对R和S进行笛卡尔积,然后选择公共字段相等
的行,最后去除重复属性。做笛卡尔积,得到一张8列,35行的新表;选择公共字段相等的行,得到一张8列,7行的新表;去掉重复字段,得到
一张7列,7行的新表;7列7行新表和C做自然连接运算最终结果:一张新表,10列10行数据库设计以DBMS为基础,进行数据库的结构特
性设计和数据库的行为特性设计。其中数据库的结构特性设计起着关键作用。数据库设计的含义根据生命周期思想数据库设计过程可分为:规划、需
求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行和维护7个阶段。数据库设计的过程目的:确定系统名称、范围,确定系统的目标功能和性能
,确定系统所需的资源,估算预期效益和开发成本,确定开发计划和开发进度。两个阶段:系统调查和可行性分析。可行性分析主要考虑四个要素:
经济技术社会环境人规划以用户调查为基础,通过分析和综合,逐步明确用户对新系统的功能和性能要求,一般采用自顶向下的方法实现。需求分析
根据需求分析阶段产生的需求分析报告,产生能够反映信息需求的数据库概念结构,即数据库的逻辑模型。概念模型不依赖于计算机系统和具体的D
BMS。概念结构设计将概念数据模型设计成数据库能够支持的某种逻辑模型。为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式,并使其在功能、性
能、完整性约束、一致性和可扩充性等方面均满足用户的需求。逻辑结构设计模型转换:把E-R图转换成关系模式的集合。两部分转换:实体型的
转换和联系的转换。仓库(仓库号,仓库名,地址)商店(商店号,商店名,店长,电话,地址)商品(商品号,商品名,产地)进货(商店号,商
品名,仓库号,日期,数量,采购员,单价)物理设计是指在特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法的基础上,为逻辑数据模型选取
一个最适合应用环境的物理结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序)、存取方法和存取路径等。物理设计根据逻辑设计和物理设计的结果,在计算机上建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行系统测试和试运行 。系统实现数据库应用系统正式投入运行后,在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。主要工作:数据库的转储和恢复; 数据库安全性和完整性控制; 数据库性能的监督、分析和改进;数据库的重组织和重构造;系统的功能扩充与改进。运行和维护
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(本文系籽油荃面原创)