数据库原理

定义：

数据库是一个以某种有组织的方式存储的数据集合。也就是：保存有组织数据的容器（一个文件或一组文件）

简介：

存储数据的工具，或者说是存储数据的集合，结构为三级，模式、内模式、外模式，由DBMS（数据库操作系统）来控制，达到管理数据的目的

原理：

特点：

• 数据结构化
• 数据的共享性高，冗余度低，易扩充
• 数据独立性高
• 数据由DBMS统一管理和控制

两大数据模型：

• 概念模型：它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计
• 逻辑模型：主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，由DBMS实现，物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法

注：
关系与非关系数据库：

• 关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式，在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。
• 非关系数据库基于键值对，可以想象成中的主键和值的对应关系，并且不需要通过sql层解析sql语句

数据库三层次：

• 数据库：
  存放数据的仓库，按照一定的格式（有组织的方式）进行储存
• 数据库管理系统（dataBase Manager System）
  建立、管理、维护数据库的系统软件
• 数据库应用系统（dataBase Application System）
  使用到数据库技术的应用软件

数据模型：

我们要将数据存放到数据库中，首先要将数据抽象成为数据概念，再将概念模型转换成DBMS支持的数据模型，所以，数据模型就是主要用来描述数据的

数据模型一般由三个部分组成：

• 数据结构（对象与对象之间的关系）
• 数据操作（增删改查）
• 完整性约束（限定数据是有一定规则的，比如：年龄不能为负数）

我们使用最多的就是关系模型，是一种用二维表格结构表示数据及数据之间联系的数据模型。
例如：

学校	班级	小组	学号	姓名
一中	三班	A组	1301	张三
一中	五班	C组	1501	王五

优点：

• 数据结构简单、清晰。无论实体还是实体集，都用相对应的二维表来表示

缺点：

• 查询效率比非关系模型查，尤其是多表查询的时候

内部结构：

数据库的体系内部结构我们可以分为三层：

• 外模式
• 逻辑模式
• 内模式

逻辑模式：
逻辑模式是对数据库全部数据的整体逻辑结构的描述
例如上表中，学校与班级、班级与小组、学号与学生，所有关系模式的集合就组合成了逻辑模式

外模式
外模式是对数据库用户能看见和使用的局部数据逻辑结构的描述，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
外模式是可以有多个，是用户和DBAS的接口，对局部逻辑结构的描述，可以理解为在数据库中操作局部逻辑结构就称作为外模式

内模式
内模式是对数据库表物理存储结构的描述。它定义了数据的内部记录类型、记录寻址技术、索引和文件的组织方式及数据控制方面的内容