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　　數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識

　　1.數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展

　　計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)的管理是指如何對數(shù)據(jù)分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護(hù)。計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)管理方面經(jīng)歷了由低級到高級的發(fā)展過程，先后經(jīng)歷了以下五個階段。

　　第一階段：人工管理

　　時(shí)間：20世紀(jì)50年代中期以前;

　　硬件：外存儲器只有紙帶、卡片、磁帶，沒有直接存取設(shè)備;

　　軟件：沒有操作系統(tǒng)以及專門管理數(shù)據(jù)的軟件;

　　數(shù)據(jù)：由計(jì)算或處理它的程序自行攜帶。數(shù)據(jù)管理任務(wù)，包括存儲結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入/輸出方式等完全由程序設(shè)計(jì)人員自行負(fù)責(zé)。

　　不足：數(shù)據(jù)與程序不具有獨(dú)立性，一組數(shù)據(jù)對應(yīng)一組程序。數(shù)據(jù)不能長期保存，程序運(yùn)行結(jié)束后就退出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一個程序中的數(shù)據(jù)無法被其他程序使用，因此程序與程序之間存在大量的重復(fù)數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)冗余。

　　第二階段：文件系統(tǒng)

　　時(shí)間：20世紀(jì)50年代后期到60年代中期;

　　硬件：磁鼓、磁盤成為聯(lián)機(jī)的主要外部存儲設(shè)備;

　　軟件：出現(xiàn)了高級語言和操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有了專門的數(shù)據(jù)管理軟件，稱為文件系統(tǒng)。

　　改進(jìn)：程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性，程序和數(shù)據(jù)分開存儲，有了程序文件和數(shù)據(jù)文件的區(qū)別。

　　不足：文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)文件是為了滿足特定業(yè)務(wù)領(lǐng)域，或某部門的專門需要而設(shè)計(jì)的，服務(wù)于某一特定應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)和程序相互依賴。

　　第三階段：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

　　背景：為解決多用戶、多應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求，使數(shù)據(jù)為盡可能多的應(yīng)用提供服務(wù)，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫技術(shù)和統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

　　時(shí)間：1968年美國IBM公司研制成功的信息管理系統(tǒng)IMS(Information Management System)標(biāo)志著數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)入了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。信息管理系統(tǒng)IMS是一個專門應(yīng)用于管理的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是層次模型數(shù)據(jù)庫�！緮�(shù)據(jù)模型在下一節(jié)進(jìn)行講解】

　　目的(數(shù)據(jù)庫技術(shù))：有效地管理和存取大量的數(shù)據(jù)資源，包括：提高數(shù)據(jù)的共享性，使多個用戶能夠同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù);減小數(shù)據(jù)的冗余，以提高數(shù)據(jù)的一致性和完整性;提供數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的獨(dú)立性，從而減少應(yīng)用程序的開發(fā)和維護(hù)代價(jià)。

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)：為數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)而配置的軟件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以操作系統(tǒng)提供的輸入/輸出控制和文件訪問功能為基礎(chǔ)，因此它需要在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。

　　第四階段：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

　　時(shí)間：20世紀(jì)70年代;

　　特點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合;

　　Access為創(chuàng)建功能強(qiáng)大的客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)應(yīng)用程序提供了專用工具。客戶機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用程序具有本地(客戶)用戶界面，但訪問的是遠(yuǎn)程服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。

　　第五階段：面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)

　　特點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫技術(shù)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合;

　　改進(jìn)：面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫吸收了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法學(xué)的核心概念和基本思想，采用面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)來描述現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體(對象)的邏輯組織、對象之間的限制和聯(lián)系等。

　　從本質(zhì)上說，Access仍然是傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但它在用戶界面、程序設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了很好地?cái)U(kuò)充，提供了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的強(qiáng)大功能。

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下(包含4個特點(diǎn))：

　　1、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少數(shù)據(jù)冗余(共享性高、冗余度低、易擴(kuò)展)——在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)的定義和描述已經(jīng)從應(yīng)用程序中分離出來，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來統(tǒng)一管理。

　　2、采用特定的數(shù)據(jù)模型(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化)——數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是有結(jié)構(gòu)的，這種結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型表現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫和文件系統(tǒng)之間的根本區(qū)別。

　　3、具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性(數(shù)據(jù)獨(dú)立性高)——在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)提供映象功能，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序?qū)��?shù)據(jù)的總體邏輯結(jié)構(gòu)、物理存儲結(jié)構(gòu)之間較高的獨(dú)立性。

　　4、有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能(數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS統(tǒng)一控制)——包括并發(fā)訪問控制功能、數(shù)據(jù)的安全性控制功能和數(shù)據(jù)的完整性控制功能。

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持用戶對于數(shù)據(jù)庫的基本操作，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件，其主要目標(biāo)是使數(shù)據(jù)成為方便用戶使用的資源，易于為各種用戶所共享，并增進(jìn)數(shù)據(jù)的安全性、完整性和可用性。

　　數(shù)據(jù)模型

　　一、 相關(guān)概念

　　1、數(shù)據(jù)模型——從現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個中間層次。

　　2、 實(shí)體——客觀存在并相互區(qū)別的事物，可以是實(shí)際的事物，也可以是抽象的事物。

　　3、 實(shí)體的屬性——描述實(shí)體的特性。

　　4、實(shí)體型——屬性值的集合表示一個實(shí)體，而屬性的集合表示一種實(shí)體的類型。

　　5、實(shí)體集——在Access中，用“表”來存放同一類實(shí)體，即實(shí)體集。

　　6、實(shí)體間聯(lián)系——實(shí)體之間的對應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系，它反映現(xiàn)實(shí)世界事物之間的相互關(guān)聯(lián)。

　　7、實(shí)體間聯(lián)系的種類——指一個實(shí)體型中可能出現(xiàn)的每一個實(shí)體與另一個實(shí)體型中多少個實(shí)體存在聯(lián)系。

　　二、實(shí)體間聯(lián)系的三種類型

　　1、一對一聯(lián)系(one—to—one re1ationship)——如果實(shí)體集A中的每一個實(shí)體在實(shí)體集B中至少有一個(也可以沒有)與之聯(lián)系，反之成立，則稱實(shí)體集A與B具有一對一聯(lián)系。這種聯(lián)系記為1:1。例如，在學(xué)校中，班級與班長的關(guān)系，一個班只能有一個班長，一個班長也只能屬于一個班，班與班長之間具有一對一聯(lián)系。

　　2、一對多聯(lián)系(one—to—many re1ationship)——如果實(shí)體集A中的每一個實(shí)體，實(shí)體集B中有n個實(shí)體(n>=0)與之聯(lián)系，反之，實(shí)體集B中的每一個實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與B具有一對多聯(lián)系。這種聯(lián)系記為1：M。例如，一個班中有若干個學(xué)生，而一個學(xué)生只能屬于一個班，則班級與學(xué)生之間具有一對多聯(lián)系。

　　3.多對多聯(lián)系(many—to—many re1ationship)——如果對實(shí)體集A中的每一個實(shí)體，實(shí)體集B中都有n個實(shí)體(n>=0)與之聯(lián)系，反之，實(shí)體集B中的每一個實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個實(shí)體(m>=0)與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與B具有多對多聯(lián)系。這種聯(lián)系記為M：N。例如，一門課程可以同時(shí)有多個學(xué)生選修，而一個學(xué)生可能同時(shí)選修多門課程，課程與學(xué)生之間具有多對多聯(lián)系。

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