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软考 中级软件设计师 考点知识点笔记总结 day13 数据库系统基础知识 数据库模式映像 数据模型

news 来源：原创 2025/8/21 14:15:54

文章目录

      • 数据库系统基础知识
        • 6.1 基本概念
          • 6.1.1 DBMS的特征与分类
        • 6.2 数据库三级模式两级映像
        • 6.3 数据库的分析与设计过程
        • 6.4 数据模型
          • 6.4.1 ER模型
          • 6.4.2 关系模型

数据库系统基础知识

基本概念 数据库三级模式两级映像 数据库的分析与设计过程 数据模型 关系代数 数据库完整性约束

关系型数据库SQL简介 关系数据库的规范化 数据库的控制功能 数据仓库与数据挖掘基础 大数据基本概念

6.1 基本概念
  1. 数据库
    • 数据库（Database，缩写为DB）是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
  2. 数据库管理系统
    • 数据库管理系统（Database Management System，DBMS）是数据库系统的核心软件，要在操作系统支持下工作，解决如何科学地组织和存储数据、如何高效地获取和维护数据的系统软件问题。其主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据组织、存储、管理和数据库的建立与维护。
6.1.1 DBMS的特征与分类
  1. DBMS的特征
    1. 数据结构化且统一管理。
    2. 有较高的数据独立性。
    3. 提供数据控制功能。
  2. DBMS的分类
    1. 关系数据库系统：是支持关系模型的数据库系统。
    2. 面向对象的数据库系统：是支持以对象形式对数据建模的数据库系统。
    3. 对象关系数据库系统：在传统的关系数据模型基础上，提供元组、数组、集合等更丰富的数据类型以及处理新的数据类型操作的能力，这样形成的数据模型称为对象关系数据模型。基于对象关系数据模型的DBS称为对象关系数据库系统。
6.2 数据库三级模式两级映像
  1. 用户级数据库
    外模式A 和 外模式B：用户视图，表示不同用户看到的数据视图。
  2. 概念级数据库
    概念模式：概念模式是数据库的整体逻辑结构，包含了所有数据的定义和关系。
    外模式-概念模式映射：将用户视图（外模式）映射到概念模式。
  3. 物理级数据库
    内模式：物理存储结构，包括存储设备、文件组织方式等。
    概念模式-内模式映射：将概念模式映射到物理存储结构（内模式）。
  4. 映射关系
    外模式-概念模式映射：确保用户视图与整体逻辑结构的一致性。
    概念模式-内模式映射：确保逻辑结构与物理存储结构的一致性。
  5. 操作系统
    操作系统：管理物理数据库的底层操作。

数据库系统采用三级模式结构，这是数据库管理系统内部的系统结构。

  • 外模式：也称用户模式或子模式，是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述，由若干个外部记录类型组成。描述外模式的数据定义语言称为外模式DDL。
  • 概念模式：也称模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它由若干个概念记录类型组成，只涉及行的描述，不涉及具体的值。概念模式的一个具体值称为模式的一个实例，同一个模式可以有很多实例。
  • 内模式：也称存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式，定义所有的内部记录类型、索引和文件的组织方式，以及数据控制方面的细节。描述内模式的数据定义语言称为内模式DDL。

外模式/模式映像：该映像存在于外部级和概念级之间，实现了外模式到概念模式之间的相互转换。

模式/内模式映像：该映像存在于概念级和内部级之间，实现了概念模式到内模式之间的相互转换。

DBMS的两级映像功能保证了数据的独立性。

6.3 数据库的分析与设计过程
  1. 当前和未来应用的数据要求
    需求分析：根据当前和未来应用的数据要求进行需求分析。
    数据流图
    数据字典
    需求说明书
  2. 概念结构设计
    概念结构设计：基于需求分析的结果，设计概念结构。
    用户的逻辑模型（即与DBMS无关的概念模型）
    ER模型：实体关系模型
  3. 逻辑结构设计
    逻辑结构设计：将概念结构转换为逻辑结构。
    转换规则、规范化理论
    关系模式
  4. 物理设计
    物理设计：基于逻辑结构设计和DBMS特性进行物理设计。
    视图、完整性约束及应用处理说明书
    硬件、OS特性
6.4 数据模型
  • 模型：是对现实世界特征的模拟和抽象。
  • 数学模型：是对现实世界数据特征的抽象。
  • 数据模型：是用来描述数据的一组概念和定义。

数据模型的三要素

  • 数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
  • 数据操作：是对数据库中各种对象的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及操作规则。数据操作是对系统动态特性的描述。
  • 数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。对于具体的应用数据必须遵循特定的语义约束条件，以保证数据的正确、有效、相容。

实体-联系模型简称E-R模型，所采用的3个主要概念是实体、联系和属性。

6.4.1 ER模型

ER 图例说明 ER 模型的三个主要概念 实体 联系 属性

实体：表示现实世界中的对象或事物。

示例：学生、课程

属性：描述实体的特征。

示例：姓名、性别、年龄

联系：表示实体之间的关系。

示例：选课

E-R图示例

学生实体
属性：学号、姓名、性别、年龄

课程实体
属性：课程号、课程名
联系：选课
属性：成绩
关系：M:N（多对多）

6.4.2 关系模型

关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式，在关系模型中用表格结构表达实体集以及实体集之间的联系，其最大特色是描述的一致性。

  • 关系模型是由若干个关系模式组成的集合。一个关系模式相当于一个记录型，对应于程序设计语言中类型定义的概念。
  • 关系模型的优点是：
    • 概念单一
    • 存储路径对用户是透明的
    • 所以具有更好的数据独立性和安全保密性
    • 简化了程序的开发和数据库的建立工作

教学数据库的4个关系模式如下：

S (Sno, Sname, SD, Sage, Sex)

学生S关系模式，属性为学号、姓名、系、年龄和性别

T (Tno, Tname, Age, Sex)

教师T关系模式，属性为教师号、姓名、年龄和性别

C (Cno, Cname, Pcno)

课程C关系模式，属性为课程号、课程名和先修课程号

SC (Sno, Cno, Grade)

学生选课SC关系模式，属性为学号、课程号和成绩

一个实体型转换为一个关系模式

  • 1:1联系
  • 1:n联系
  • m:n联系

三个以上实体间的一个多元联系 n + 1

  • 在数据库逻辑结构的设计中，将E-R模型转换为关系模型应遵循相关原则。对于三个不同实体集和它们之间的多对多联系m:n:p，最可转换为 __C__个关系模式。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

当处理涉及三个或更多实体的多对多联系时，通常需要为每一个实体以及它们之间的联系各创建一个关系模式。这样可以确保联系能够被准确地表示，并维持数据的一致性和完整性。

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03_Americanas精益管理项目_StarRocks

文章目录 03_StarRocks（一）StarRocks简介1、什么是StarRocks【理解】1）概述2）适用场景2、系统架构【理解】1）系统架构图2）数据管理3、使用【熟悉】（二）表设计4、StarRocks表设计【理解】1）列式存储2）索引3）加速处理5、数据模型【掌握】5-1 明细模型1）适用场景2）创…...

编程日记 2025/8/19 13:23:04

CSS进度条带斑马纹动画(有效果图)

效果图 .wxml <view class"tb"><view class"tb-line" style"transform:translateX({{w%}})" /> </view> <button bind:tap"updateLine">增加进度</button>.js Page({data: {w:0,},updateLine(){this.…...

编程日记 2025/8/19 17:51:28

C++ static的使用方法及不同作用

在 C 里&#xff0c;static 是一个用途广泛的关键字&#xff0c;在不同场景下有不同含义&#xff0c;下面为你详细介绍&#xff1a; 1. 全局变量前的 static 当 static 用在全局变量前时&#xff0c;它会改变变量的链接属性。 默认全局变量&#xff1a;默认的全局变量具有外…...

编程日记 2025/8/20 7:29:48