计算机考试知识点数据库系统的基本概念思维导图

原来是y

2022-11-05

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数据库系统的基本概念

本思维导图主要总结国家计算机等级考试公共基础知识部分知识点数据库系统的基本概念

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思维导图大纲

1．数据、数据库、数据库管理系统

（1）数据

描述事物的符号记录。

计算机中的数据一般分成两部分

其中一部分与程序仅有短时间的交互关系，随着程序的结束而消亡，这样的数据称为临时性数据，一般存放在计算机内存中；

而另一部分数据则对系统起着长期持久的作用，这样的数据称为持久性数据，一般存放在计算机的长期存储设备（如硬盘）中。

数据库系统中处理的就是这种持久性数据。

（2）数据库

数据库（DataBase，DB）是指长期存储在计算机内的、具有统一的结构形式、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，并可为各种应用程序所共享。

（3）数据库管理系统

数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，DBMS）是管理数据库的机构，是一个系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等。

数据库管理系统是数据库系统的核心，其主要功能包括几个方面：

数据模式定义、数据存取的物理构建、数据操纵、数据的完整性、安全性定义与检查、数据库的并发控制与故障恢复和数据的服务。

（4）数据库管理员

对数据库的规划、设计、维护、监视等进行管理的人员，称为数据库管理员。

其主要工作：

数据库设计、数据库维护和改善系统性能。

（5）数据库系统

数据库系统（DBS）是指引入数据库后的计算机系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。

（6）数据库应用系统

数据库应用系统（DBAS）是数据库系统再加上应用软件及应用界面这三者所组成，具体包括：

数据库、数据库管理系统、数据库管理员、硬件平台、软件平台、应用软件、应用界面。

2．数据库系统的发展

数据管理发展到今经历了：人工管理、文件系统和数据库系统3个阶段。

其中数据独立性最高的是数据库系统，这里的数据独立性指的是数据库和应用程序的相互独立。

（1）文件系统阶段

文件系统是数据库系统发展的初级阶段，它提供了简单的数据共享和数据管理能力，但是它无法提供完整统一的管理和数据共享的能力。

（2）层次与网状数据库系统阶段

从20世纪60年代末起，真正的数据库系统——层次数据库与网状数据库开始发展，它们为统一管理与共享数据提供了大力支撑。

但是这两个系统也存在不足，主要是其脱胎与文件系统，受文件的物理影响较大，对数据库使用带来的诸多不便，同时，此类系统的数据模式构造繁琐不宜于推广。

（3）关系数据库系统阶段

关系数据库系统结构简单、使用方便、逻辑性强、物理性少。

在数据库的储多新技术中，比较重要的：面向对象数据库系统、知识库系统和关系数据库系统的扩充。

3．数据库系统的基本特点

数据库技术是在文件系统基础上发展产生的，两者都以数据文件的形式组织数据，但由于数据库系统在文件系统之上加入DBMS对数据进行管理，从而使得数据库系统具有以下特点。

（1）数据的高集成性

数据库系统的数据高集成性主要表现在如下几个方面：

①在数据库系统中采用统一的数据结构方式，如在数据库中采用二维表作为统一结构方式。

②在数据库系统中按照多个应用的需要组织全局统一的数据结构（即数据模式），数据模式不仅可以建立全局的数据结构，还可以建立数据间的语义联系，从而构成一个内在紧密联系的数据整体。

③数据库系统中的数据模式是多个应用共同的、全局的数据结构，而每个应用的数据则是全局结构中的一部分，称为局部结构（即视图），这种全局与局部的结构模式构成了数据库系统数据集成性的主要特征。

（2）数据的高共享性与低冗余性

由于数据的集成性使得数据可为多个应用所共享。数据共享的使用大大减少数据冗余，节约存储空间。减少冗余性以避免数据的不同出现是保证系统一致性的基础。

（3）数据高独立性

数据独立性是指数据与程序间的互不依赖性，是数据库中常用的术语。其包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

（4）数据统一管理与控制

数据库系统不仅为数据提供高度集成环境，同时它还为数据提供操作功能，这主要包含3个方面：数据的完整性检查、数据的安全性保护、并发控制。

4．数据库系统的内部结构系统

数据库系统在其内部具有三级模式和二级映射，三级模式分别是外模式、概念模式与内模式。二级映射则分别是，外模式—概念模式映射和概念模式—内模式映射。

这种三级模式与二级映射构成了数据库系统内部的抽象结构体系。

（1）数据库系统的三级模式

数据模式是数据库系统中数据结构的一种表示形式，它具有不同的层次与结构方式：

①外模式也称子模式或用户模式。

它能够看见和使用局部数据的逻辑结构和特征的描述，它是用户的数据视图，一个数据库可以有多个外模式。

②概念模式是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，是全体用户（应用）公共数据视图。

一个数据库只有一个概念模式。

③内模式又称物理模式，一个数据库只有一个内模式。

它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。

（2）数据库系统的两级映射

数据库系统的三级模式是对数据的3个级别的抽象，它把数据具体物理实现留给物理模式，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式和存储方式。

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