数据库基础知识2:DBMS的标准结构/数据模型与数据模式/数据库的发展

DBMS的三个层次:

  • 外部层次External Lever=用户层次User Lever:某一用户能够看到与处理的数据,全局数据的映射,全局数据的某一个部分
  • 全局层次=概念层次Conceptual Lever=逻辑层次Logic Lever:从全局角度理解/管理的数据,含相应的关联约束
  • 内部层次Internal Lever=物理层次Physical Lever:存储在介质上的数据,含存储路径、存储方式、索引方式等

数据与模式(Schema):

模式是对数据库中数据进行结构性的描述 所观察到的数据的结构信息

视图是某一种表现形式下表现出来的数据库中的数据

三级模式(三级视图):

External Schema —— (External) View

某一用户能看到与处理的数据的结构描述

(Conceptual) Schema —— Conceptual View

从全局角度理解、管理的数据的结构描述。含相应的关联约束,体现在数据之间的内在本质联系

Internal Schema —— Internal View

存储在介质上的数据的结构描述,含存储路径、存储方式、索引方式

两层映像:

E-C Mapping:将外模式映射为概念模式,从而支持实现概念视图向外部视图的转换

便于用户的观察和使用

C-I Mapping:将概念模式映射为内部模式,从而支持实现概念视图向外部视图的转换

便于计算机进行存储和处理

三层模式、两层映像是数据库管理系统的标准结构

DBMS实际上就是让用户去定义三层模式,自身自动去生成两层映像

应用程序是基于外部视图进行开发的(根据概念视图可生成不同的外部视图)

为什么要按照标准结构进行数据库系统的抽象呢?

要谈到两个独立性:

  • 逻辑数据独立性:当概念模式发生变化的时,可以不改变外部模式(只需要改变E-C Mapping)
  • 物理数据独立性:当内部模式发生变化时,可以不改变概念模式(只需要改变C-I Mapping)

两个独立性最大限度的避免了应用程序的不断更改


数据模式与数据模型:

数据模型:规定模式统一描述方式的模型,包括数据结构、操作和约束

数据模式是对数据结构形式的抽象,数据模型就是对数据模式本身结构的抽象

数据的结构的结构就是数据模型

如:模式1:学生登记表(学号 char(8),姓名 char(10),性别 char(2),出生年月datetime, 入学时间 datetime,家庭住址char(40));

模式2:学生成绩单(学号 char(8),姓名char(10),班级 char(6),课程 char(40),学期 char(4),成绩 numberi)

模式1和模式2可以抽象为关系模型,所有模式可抽象为表的形式[数据结构],而每一个具体的模式都是拥有不同列名的具体的表,对这种表形式的数据有一些[操作]和[约束]


三大经典数据模型:

  • 关系模型:

    关系模型的数据:学生登记信息 表格+数据

    关系模型的数据模式:学生登记表(学号 char(8),姓名 char(10),性别 char(2),出生年月datetime, 入学时间 datetime,家庭住址char(40))

    关系模型:表格的形式

  • 层次模型:基于树的结构

    树的形式:实体型和系型 即记录和两条记录之间的联系(由指针建立的)

    层次模型的数据模式:由数据抽象出来的不同的具体实体型和他们之间不同的具体联系(系型)的描述

  • 网状模型:基于图的结构

    图的形式:实体型和系型

    网状模型的数据模式:由数据抽象出来的不同的具体实体型和他们之间不同的具体联系(系型)的描述


层次模型和网状模型数据库是第一代数据库,关系数据库是第二代数据库

层次模型和网状模型数据库:

  • 数据之间的关联关系由复杂的指针系统来维系,结构描述复杂
  • 数据检索操作系统依赖于指针系统指示的路径
  • 逐一记录操作,不能有效支持记录集合的操作

关系数据库:

  • 数据之间的关联关系由Table中属性来表征,结构描述简单
  • 数据检索操作不依赖于路径信息或过程信息,支持非过程化的数据操作
  • 有效支持记录集合的操作
  • 较为完善的理论基础
  • 消除了指针

由关系数据库到对象关系数据库、面向对象数据库

  • 按行按列形式组织数据:关系(数据项)不可再分(关系的第1范式)[关系数据库不允许复合属性、多值属性的出现]
  • 关系运算:关系代数、元组演算、域演算
  • 关系数据库的设计理论

复合属性:在一个数据项(属性)内部又可以分出两项(两者可并存)

多值属性:在一行记录中某个属性有多个值

对象-关系数据库:

  • 可有效支持不满足关系第1范式的数据项
  • 以对象来封装需分解的数据项
  • 行对象与列对象;聚集对象与结构对象

面向对象数据库:

  • 面向对象技术与集合/聚集操作技术(SQL)的结合
  • 支持复杂的数据类型,数据封装与抽象数据结构
  • 支持面向对象的一些特征:类、继承、封装、多态...

XML数据库:

  • 是数据库的另一种形式,被称为半结构化数据库
  • 数据与数据的语义合并在一起进行存储和处理
  • 面向数据交换提出,在互联网世界得到广泛应用

由多种多样的数据库到多数据库开放式互连:

ODBC JDBC

由普通数据库到与各种先进技术结合所形成的新型数据库

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 1.1.3 数据库技术的发展 在数据管理技术进入到数据库管理阶段后,先后出现过多种数据库技术。根据这些数据库...
    纤指弄阅读 928评论 0 1
  • 修改字段长度: 向某个数据库表中的添加字段: 查看数据库中表的数量: 修改数据库表中的备注信息: 修改数据库表名的...
    蜗牛ICU阅读 116评论 0 0
  • 久违的晴天,家长会。 家长大会开好到教室时,离放学已经没多少时间了。班主任说已经安排了三个家长分享经验。 放学铃声...
    飘雪儿5阅读 7,475评论 16 22
  • 今天感恩节哎,感谢一直在我身边的亲朋好友。感恩相遇!感恩不离不弃。 中午开了第一次的党会,身份的转变要...
    迷月闪星情阅读 10,548评论 0 11
  • 可爱进取,孤独成精。努力飞翔,天堂翱翔。战争美好,孤独进取。胆大飞翔,成就辉煌。努力进取,遥望,和谐家园。可爱游走...
    赵原野阅读 2,713评论 1 1