資料庫簡介，資料庫

資料庫簡介，資料庫

       對這一方面的知識有一定的瞭解，不過還是有些混淆，最早認識的資料庫就是Access關聯式資料庫，那是Microsoft Office上最常用的用來儲存資料的資料庫，在NCRE考試的時候也有過接觸，學過C++語言和C#語言後就知道基於C#語言的SQL Server是最強大和最全面的關聯式資料庫。

       資料庫

       資料庫(DB)是一個以某種有組織的方式儲存的資料集合。當人們收集了大量的資料後，應該把它們儲存起來進一步的處理，進一步地抽取有用的資訊。現在人們藉助電腦和資料庫技術科學地儲存了大量的資料，以便更好地利用這些資料資源。

       資料庫系統

       資料庫系統(DBS)是由資料庫及其管理軟體組成的系統，人們常把與資料庫有關 的軟體系統和硬體稱為資料庫系統。資料庫系統是採用資料庫技術的電腦系統，是由資料庫(資料)，資料庫管理系統(軟體)，資料庫管理員(人員)，硬體平台(硬體)和軟體平台(軟體)5部分構成的運行實體。資料庫管理員是對資料庫進行規劃，設計，維護和監視等的專業管理員，在資料庫系統中起著非常重要的作用。

       資料庫體繫結構

       資料庫具有一個嚴謹的體繫結構，這樣可以有效地組織，管理資料，提高資料庫的邏輯獨立性和物理獨立性。資料庫領域公認的標準結構是三級模式結構。

       資料庫三級模式結構是指模式，外模式和內模式。

       模式：模式也稱邏輯模式或概念模式，它是資料庫中全體資料的邏輯結構和特徵的描述，是所有使用者的公用資料檢視。一個資料庫只有一個模式，模式處於三級結構的中介層。定義模式時不僅要定義資料的邏輯結構，而且要定義資料之間的聯絡，定義與資料有關的安全性，完整性要求。

       外模式：外模式也稱使用者模式，它是資料庫使用者(包括應用程式員和終端使用者)能夠看見額使用的局部資料的邏輯結構和特徵的描述，是資料庫使用者的資料檢視，是與某一應用有關的資料的邏輯表示。外模式是模式的子集。一個資料庫可以有多個外模式。外模式是保證資料安全性的一個有力措施。

       內模式：內模式也稱儲存模式，一個資料庫只有一個內模式。它是資料物理結構和儲存方式的描述，是資料在資料庫內部的表示方式。

       三級模式之間的映射

       為了能夠在內部實現資料庫的3個抽象層次的聯絡和轉換，資料庫管理系統在三級模式之間提供了兩層映射。

       外模式/模式映射：對於同一個模式可以有任意多個外模式，對於每一個外模式，資料庫系統都有一個外模式/模式映射。當模式改變時，由資料庫管理員對各個外模式/模式映射作相應的改變，可以使外模式保持不變。這樣，依據資料外模式編寫的應用程式就不用修改，保證了資料與程式的邏輯獨立性。

       模式/內模式映射：資料庫只有一個模式和內模式，所以模式/內模式映射是唯一的，它定義了資料庫的全域邏輯結構與儲存結構之間的對應關係。當資料庫的儲存結構改變時，由資料庫管理員對各個模式/內模式映射作相應的改變，可以使模式保持不變，應用程式相應地也不作變動。這樣，保證了資料與程式的物理獨立性。

       資料模型

       資料模型是一種對客觀事物抽象化的表現形式。它對客觀事物加以抽象，通過電腦來處理現實世界的具體事物。它客觀地反應了現實世界，易於理解，與人們對外部事物描述的認識相一致。

       資料模型是資料庫系統的核心和基礎，是描述資料與資料之間的聯絡，資料的語義，資料一致性約束的概念性工具的結合。資料模型通常有資料結構，資料操作和完整性條件約束3部分組成。

       資料結構：是對系統靜態特徵的描述，描述對象包括資料的類型，內容，性質和資料之間的相互關係。

       資料操作：是對系統動態特徵的描述，是對資料庫中各種對象執行個體的操作。

       完整性條件約束：是完整性規則的集合。它定義了給定資料模型中資料及其聯絡所具有的制約和依存規則。

       常見的資料模型

       層次模型：用樹形結構表示實體類型及實體聯絡的資料模型稱為層次模型，它具有的特點為：每棵樹有且僅有一個無雙親節點，稱為根；樹中除根以外所有節點有且僅有一個雙親。

       網狀模型：用有向圖結構表示實體類型及實體間聯絡的資料模型稱為網狀模型。用網狀模型編寫應用程式極其複雜，資料的獨立性差。

       關聯式模式：以二維表來描述資料。在關聯式模式中，每個表有多個欄位列和記錄行，每個欄位列有固定的屬性(數字，字元，日期等)。關聯式模式資料結構簡單，清晰，具有很高的資料獨立性，因此是目前主流的資料庫資料模型。

       關聯式模式的基本術語

       關係：一個二維表就是一個關係。

       元組：就是二維表中的一行，即表中的記錄。

       屬性：就是二維表中的一列，用類型和值表示。

       域：每個屬性取值的變化範圍。

       關係資料模型的資料約束：

       實體完整性約束：約束關係的主鍵屬性值不可為空值。

       參照完整性條件約束：關係之間的基本約束。

       使用者定義的完整性條件約束：它反映了具體應用中資料的語義要求。

       關聯式資料庫的正常化

       關聯式資料庫的正常化理論認為：關聯式資料庫中的每一個關係都要滿足一定的規範。根據滿足規範的條件不同：可以分為5個等級：第一範式(1NF)，第二範式(2NF)......第五範式(5NF)。其中，NF是Normal Form的縮寫。一般情況下，只要把資料規範到第三範式標準即可滿足要求。

        第一範式：在一個關係中，消除重複欄位，且各欄位都是最小的邏輯儲存單位。

        第二範式：若關聯式模式屬於第一範式，則關係中每一個非主關鍵字段都要完全依賴於主關鍵字段，不能只部分依賴於主關鍵字段的一部分。

        第三範式：若關聯式模式屬於第一範式，且關係中所有非主關鍵字段都只依賴於主關鍵字段。第三範式要求去除傳遞依賴。

       關聯式資料庫設計原則

       1資料庫內部資料檔案的資料群組織應擷取最大限度的共用，最小的冗餘度，消除資料及資料依賴關係中的冗餘部分，使依賴於同一個資料模型的資料達到有效分離。

       2保證輸入，修改資料時資料的一致性和正確性。

       3保證資料與使用資料的應用程式之間的高度獨立性。

       實體與關係

       一對一關聯性：是指表A中的一條記錄確實在表B中有且只有一條相匹配的記錄。在一對一關聯性中，大部分相關資訊都在一個表中。

       一對多關聯性：是指表A中的行可以在表B中有許多匹配行，但是表B中的行只能在表A中有一個匹配行。

       多對多關係：是指關係中每個表的行在相關表中具有多個匹配行。在資料庫中，多對多關係的建立是依靠第3個表(稱為串連表)實現的，串連表包含相關的兩個表的主鍵列，然後從兩個相關表的主鍵列建立與串連表中的匹配列的關係。

       常見的關聯式資料庫

       關聯式資料庫，是建立在關聯式資料庫模型基礎上的資料庫，是通過集合代數等概念和方法來處理資料的資料庫。

       Access資料庫

       Microsoft Accesss是當前流行的關聯式資料庫管理系統之一，其核心是Microsoft Jet資料庫引擎。通常情況下，安裝Microsoft Office時選擇預設安裝，Access資料庫就會被安裝到電腦上。Microsoft Accesss是一個非常容易掌握的資料庫管理系統，利用它可以建立，修改和維護資料庫和資料庫中的資料，並且可以利用嚮導來完成對資料庫的一系列操作。

       SQL Server 2008

       SQL Server資料庫系列曆經多次升級已經發展到SQL Server 2008，是迄今最強大和最全面的版本。我所學的資料庫就是這一種，在後面的部落格會做詳細的介紹，在這裡就不做過多的說明了。

　　Oracle資料庫

       Oracle是以分部式資料庫為核心的一組軟體產品。 Oracle是目前世界上使用最為廣泛的關聯式資料庫。它具有完整的資料管理功能，包括資料的大量性，資料儲存的持久性，資料的共用性，資料的可靠性。Oracle在平行處理，即時性，資料處理速度方面都有較好的效能。一般情況下，大型企業選擇Oracle作為背景資料庫來處理海量資料。