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一文看懂数据库原理与应用

屈育成 来源:网络整理 2018-03-06 12:19 次阅读

数据库原理

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

在信息化社会,充分有效地管理和利用各类信息资源,是进行科学研究和决策管理的前提条件。数据库技术是管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统的核心部分,是进行科学研究和决策管理的重要技术手段。

数据库特点

1、数据结构化,数据之间具有联系,面向整个系统。

2、数据的共享性高,冗余度低,易扩充。

3、数据独立性高。

4、数据由DBMS统一管理和控制。

数据库的基本结构

数据库的基本结构分三个层次,反映了观察数据库的三种不同角度。以内模式为框架所组成的数据库叫做物理数据库;以概念模式为框架所组成的数据叫概念数据库;以外模式为框架所组成的数据库叫用户数据库。

⑴物理数据层。

它是数据库的最内层,是物理存贮设备上实际存储的数据的集合。这些数据是原始数据,是用户加工的对象,由内部模式描述的指令操作处理的位串、字符和字组成。

⑵概念数据层。

它是数据库的中间一层,是数据库的整体逻辑表示。指出了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系,是存贮记录的集合。它所涉及的是数据库所有对象的逻辑关系,而不是它们的物理情况,是数据库管理员概念下的数据库。

⑶用户数据层。

它是用户所看到和使用的数据库,表示了一个或一些特定用户使用的数据集合,即逻辑记录的集合。数据库不同层次之间的联系是通过映射进行转换的。

一文看懂数据库原理与应用

数据库的数据种类

数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种。而不同的数据库是按不同的数据结构来联系和组织的。

1.数据结构模型

⑴数据结构

所谓数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系。

如果用D表示数据,用R表示数据对象之间存在的关系集合,则将DS=(D,R)称为数据结构。

例如,设有一个电话号码簿,它记录了n个人的名字和相应的电话号码。为了方便地查找某人的电话号码,将人名和号码按字典顺序排列,并在名字的后面跟随着对应的电话号码。这样,若要查找某人的电话号码(假定他的名字的第一个字母是Y),那么只须查找以Y开头的那些名字就可以了。该例中,数据的集合D就是人名和电话号码,它们之间的联系R就是按字典顺序的排列,其相应的数据结构就是DS=(D,R),即一个数组。

⑵数据结构类型

数据结构又分为数据的逻辑结构和数据的物理结构。

数据的逻辑结构是从逻辑的角度(即数据间的联系和组织方式)来观察数据,分析数据,与数据的存储位置无关;数据的物理结构是指数据在计算机中存放的结构,即数据的逻辑结构在计算机中的实现形式,所以物理结构也被称为存储结构。

这里只研究数据的逻辑结构,并将反映和实现数据联系的方法称为数据模型。

比较流行的数据模型有三种,即按图论理论建立的层次结构模型和网状结构模型以及按关系理论建立的关系结构模型。

2.层次、网状和关系数据库系

⑴层次结构模型

层次结构模型实质上是一种有根结点的定向有序树(在数学中“树”被定义为一个无回的连通图)。下图是一个高等学校的组织结构图。这个组织结构图像一棵树,校部就是树根(称为根结点),各系、专业、教师、学生等为枝点(称为结点),树根与枝点之间的联系称为边,树根与边之比为1:N,即树根只有一个,树枝有N个。

按照层次模型建立的数据库系统称为层次模型数据库系统。IMS(InformationManagementSystem)是其典型代表。

⑵网状结构模型

按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统,其典型代表是DBTG(DatabaseTaskGroup)。用数学方法可将网状数据结构转化为层次数据结构。

⑶关系结构模型

关系式数据结构把一些复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式)。

数据库的应用领域

1.多媒体数据库

这类数据库主要存储与多媒体相关的数据,如声音、图像和视频等数据。多媒体数据最大的特点是数据连续,而且数据量比较大,存储需要的空间较大。

2.移动数据库

该类数据库是在移动计算机系统上发展起来的,如笔记本电脑、掌上计算机等。该数据库最大的特点是通过无线数字通信网络传输的。移动数据库可以随时随地地获取和访问数据,为一些商务应用和一些紧急情况带来了很大的便利。

3.空间数据库

这类数据库目前发展比较迅速。它主要包括地理信息数据库(又称为地理信息系统,即GIS)和计算机辅助设计(CAD)数据库。其中地理信息数据库一般存储与地图相关的信息数据;计算机辅助设计数据库一般存储设计信息的空间数据库,如机械集成电路以及电子设备设计图等。

4.信息检索系统

信息检索就是根据用户输入的信息,从数据库中查找相关的文档或信息,并把查找的信息反馈给用户。信息检索领域和数据库是同步发展的,它是一种典型的联机文档管理系统或者联机图书目录。

5.分布式信息检索

这类数据库是随着Internet的发展而产生的数据库。它一般用于因特网及远距离计算机网络系统中。特别是随着电子商务的发展,这类数据库发展更加迅猛。许多网络用户(如个人、公司或企业等)在自己的计算机中存储信息,同时希望通过网络使用发送电子邮件、文件传输、远程登录方式和别人共享这些信息。分布式信息检索满足了这一要求。

6.专家决策系统

专家决策系统也是数据库应用的一部分。由于越来越多的数据可以联机获取,特别是企业通过这些数据可以对企业的发展作出更好的决策,以使企业更好地运行。由于人工智能的发展,使得专家决策系统的应用更加广泛。

几种常见数据库

1、BⅡ

DB2是内嵌于IBM的AS/400系统上的数据库管理系统,直接由硬件支持。它支持标准的SQL语言,具有与异种数据库相连的GATEWAY。因此它具有速度快、可靠性好的优点。但是,只有硬件平台选择了IBM的AS/400,才能选择使用DB2数据库管理系统。

DB2数据库的优势及特点:(1)开放性

DB2能在所有主流平台上运行(包括Windows),最适于海量数据。DB2在企业级的应用最为广泛,在全球的500家最大的企业中,几乎85%以上都用DB2数据库服务器,而国内到1997年约占5%。

(2)可伸缩性、并行性

DB2具有很好的并行性,把数据库管理扩充到了并行的、多节点的环境。(3)性能

DB2性能较高适用于数据仓库和在线事务处理(4)风险小

DB2在巨型企业得到广泛的应用,向下兼容性好,风险小。

2、racle

提起数据库,第一个想到的公司,一般都会是Oracle(甲骨文)。该公司成立于1977年,最初是一家专门开发数据库的公司。Oracle在数据库领域一直处于领先地位。1984年,首先将关系数据库转到了桌面计算机上。然后,Oracle5率先推出了分布式数据库、客户/服务器结构等崭新的概念。Oracle6首创行锁定模式以及对称多处理计算机的支持……最新的Oracle8主要增加了对象技术,成为关系—对象数据库系统。目前,Oracle产品覆盖了大、中、小型机等几十种机型,Oracle数据库成为世界上使用最广泛的关系数据系统之一。

Oracle数据库产品具有以下优良特性:

(1)兼容性

Oracle产品采用标准SQL,并经过美国国家标准技术所(NIST)测试。与IBMSQL/DS、DB2、INGRES、IDMS/R等兼容。

(2)可移植性

Oracle的产品可运行于很宽范围的硬件与操作系统平台上。可以安装在70种以上不同的大、中、小型机上;可在VMS、DOS、UNIX、Windows等多种操作系统下工作。

(3)可联结性

Oracle能与多种通讯网络相连,支持各种协议(TCP/IP、DECnet、LU6.2等)。

(4)高生产率

Oracle产品提供了多种开发工具,能极大地方便用户进行进一步的开发。

(5)开放性

Oracle良好的兼容性、可移植性、可连接性和高生产率使OracleRDBMS具有良好的开放性。

3、Sybase

1984年,MarkB.Hiffman和RobertEpstern创建了Sybase公司,并在1987年推出了Sybase数据库产品。Sybase主要有三种版本:一是UNIX操作系统下运行的版本;二是NovellNetware环境下运行的版本;三是WindowsNT环境下运行的版本。对UNIX操作系统,目前应用最广泛的是SYBASE10及SYABSE11forSCOUNIX。

Sybase数据库的特点:

(1)它是基于客户/服务器体系结构的数据库。

(2)它是真正开放的数据库。

(3)它是一种高性能的数据库。

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    数据库引擎是用于存储、处理和保护数据的核心服务。利用数据库引擎可控制访问权限并快速处理事务,从而满足企业内大多数需要处理大量数据的应用程序的要求。 使用数据库引擎创建用于联机事务处理或联机分析处理数据的关系数据库
    的头像 发表于 02-24 13:56 2w次阅读
    常用的<b>数据库</b>引擎有哪些_<b>数据库</b>引擎分类

    多维数据库有哪些

    多维数据库可以简单地理解为:将数据存放在个n维数组中,而不是像关系数据库那样以记录的形式存放。因此它存在大量稀疏矩阵,人们可以通过多维视图来观察数据。多维数据库是指将数据存放在个门维数组中,而不是像关系数据库那样以记录的形式存放。
    的头像 发表于 02-24 11:14 5543次阅读
    多维<b>数据库</b>有哪些

    oracle数据库应用领域

    Oracle Database,又名Oracle RDBMS,或简称Oracle。是甲骨文公司的款关系数据库管理系统。它是在数据库领域直处于领先地位的产品。可以说Oracle数据库系统是目前世界上流行的关系数据库管理系统
    的头像 发表于 02-23 10:08 2.3w次阅读
    oracle<b>数据库</b>应用领域

    什么是数据库技术_数据库技术的基础知识

    数据库是指长期存储在计算机内有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据定的数据模型组织、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,并可为各种用户共享。
    发表于 02-05 09:02 1.2w次阅读

    目前流行的数据库_构建数据库系统的流程

    本文主要介绍了目前流行的数据库以及构建数据库系统的流程。可以把数据库定义为数据的集合,或者说数据库就是为了实现定的目的而按某种规则组织起来的数据的集合。数据库管理系统就是管理数据库的系统,即对数据库执行
    发表于 02-04 11:22 6167次阅读

    阿里云云数据库开了个未来大会,谈了谈2038年的数据库趋势

    摘要: “未来的某天,量子数据库是我们改造其他星球的关键技术之。” 1月17日,在北京举行的阿里云2018云数据库智能未来大会上,阿里云高级产品专家王义成如是说。 除了阿里云的全新代NoSQL
    发表于 01-18 11:32

    阿里云云数据库开了个未来大会,谈了谈2038年的数据库趋势

    摘要: “未来的某天,量子数据库是我们改造其他星球的关键技术之。” 1月17日,在北京举行的阿里云2018云数据库智能未来大会上,阿里云高级产品专家王义成如是说。 除了阿里云的全新代NoSQL
    发表于 01-18 11:07

    给大家分享数据库的例子和数据库方面的资料

    给大家分享数据库的例子和数据库方面的资料!!!
    发表于 12-21 14:03

    SQL Server数据库学习总结

    经过段时间的学习,也对数据库有了些认识。数据库基本是由表,关系,操作组成;对于初学者首先要学的:1.数据库是如何存储数据的.表,约束,触发器2.数据库是如何操作数据的. insert,update,delete T-sql 函数 存储过程 触发
    发表于 11-28 17:36 4085次阅读
    SQL Server<b>数据库</b>学习总结

    NoSQL数据库类型

    database)。每种类型都解决了传统关系数据库无法解决的问题。实际的实现往往是这些组合的组合。例如,结合NoSQL类型,Orientdb是个多模式的数据库。Orientdb是图形数据库,每个
    发表于 10-12 17:24 2次下载
    NoSQL<b>数据库</b>类型

    屏DGUS 数据库的读写

    屏DGUS 数据库的读写
    发表于 08-07 14:22 52次下载

    udl连接数据库

    在同件夹下,怎么使用udl链接相对路径的数据库??我在建udl数据源名称上只填写数据库名称,链接测试成功.但是将整个文件夹换个路径,数据源名称的默认路径还是原来的路径,报错了.求解决??
    发表于 06-13 16:16

    《Dot.NET数据库开发技术》操作数据库

    《Dot.NET数据库开发技术》操作数据库
    发表于 02-07 15:11 1次下载

    《Dot.NET数据库开发技术》使用数据库

    《Dot.NET数据库开发技术》使用数据库
    发表于 02-07 15:11 0次下载

    数据库管理

    如题:用labview操作access数据库做公司测试流程管控。因测试数据量大,数据生成多,现在accdb文件已经有50M了,现在发现数据库在本地操作都很快,但是放在远端服务器后操作就很慢了,远端数据库ping结果流畅。请问大家有没有关于数据库方面好的建议?谢谢。
    发表于 11-08 16:58

    数据库笔记

    可以有效的学习sql数据库,可以顺利编写种sql数据库
    发表于 06-20 17:48 17次下载

    分享一份数据库的应用,数据库是LABVIEW的血肉。{:12:}

    分享一份数据库的应用,数据库是LABVIEW的血肉。{:12:}
    发表于 05-03 14:46

    建立与数据库的连接

    在利用 LabVIEW数据库工具包操作数据库之前,需要先连接数据库,这就像操作文件之前,先要打开文件样。在这里我们利用UDL连接数据库。Microsoft设计的ODBC标准只能访问关系型数据库
    发表于 07-01 21:24

    数据库连接

    在利用 LabVIEW数据库工具包操作数据库之前,需要先连接数据库,这就像操作文件之前,先要打开文件样。在这里我们利用UDL连接数据库。Microsoft设计的ODBC标准只能访问关系型数据库
    发表于 06-29 21:29

    labview数据库

    各位高手,小弟现有3个通道来采集数据,采集到的数据已可以存入数据库,但要求30分钟更新一次数据库数据直实现不了,不知道要怎么操作?恳求高手指教
    发表于 07-29 16:34

    关于labview与access数据库的问题

    本帖最后由 王斌104 于 2013-1-23 22:28 编辑 本人着急做个labview连接的access数据库数据库已经建好,数据也会存入数据库里,我用的LABSQL工具包,数据库
    发表于 01-23 22:25

    labvies访问数据库

    系统中,很重要的部分工作是对实时采集地的数据进行显示、查询、统计、生成报表分析等。这其中涉及的最主要的任务就是对数据的读取和写入,即与数据库系统进行交互。据笔者所知,在LabVIEW 编程环境下,通常
    发表于 08-26 10:19

    数据库索引技术应用

    在对数据库的索引技术进行讨论和研究,论述如何准确有效的设置数据库索引,并结合具体的实例对数据库索引技术的应用进行了论述,以期给数据库设计者提供参考。
    发表于 11-04 11:28 26次下载

    数据库SQL语句电子教程

    电子发烧友为您提供了数据库SQL语句电子教程,帮助您了解数据库 SQL语句 ,学习读懂数据库SQL语句,达到会写数据库SQL语句,通过具体的分析进行了数据库SQL语句教学。
    发表于 07-14 17:09 140次下载

    数据库数据仓库的区别

    数据库已经在信息技术领域有了广泛的应用,我们社会生活的各个部门,几乎都有各种各样的数据库保存着与我们的生活息息相关的各种数据。作为数据库个分支,数据仓库概念的提出,
    发表于 02-16 18:02 3191次阅读

    ADO数据库编程

    ADO数据库编程是目前最为流行的一种数据库编程方案。因为,使用ADO,可以很容易的与各种类型的数据库连接,而且其数据存取功能也是包罗万象,吸取了各种数据库访问对象的精
    发表于 08-23 11:29 23次下载

    如何创建目标数据库

    如何创建目标数据库您将学习创建目标数据库和所有与发起方数据库不存在依赖关系的 Service Broker 目标对
    发表于 03-26 11:54 1127次阅读

    分布式数据库,什么是分布式数据库

    分布式数据库,什么是分布式数据库 分布式数据库系统是在集中式数据库系统成熟技术的基础上发展起来的,但不是简单地把集中式数
    发表于 03-18 15:25 3876次阅读

    数据库,数据库是什么意思

    数据库,数据库是什么意思 数据是当今信息社会的种极为重要的资源,人们的切活动都离不开数据。如学校中的学生档案、学习成绩记录、学
    发表于 03-18 15:05 5093次阅读

    基于B/S结构的数据库加密设计

    数据库加密技术越来越引起人们的关注。数据库加密就是对数据库的文件或数据进行加密,数据加密后以密方式存储,即使被窃取、被拷贝,机密数据也不会被敌对方获取。本
    发表于 08-13 11:23 13次下载

    Informix数据库的管理

    Informix数据库的管理: 、Informix数据库的安装
    发表于 08-01 15:29 967次阅读

    关系数据库是什么?

    关系数据库是什么? 数字时代伊始,数据库直是商业计算的核心组成部分。事实上,关系数据库诞生于1970年。那年,IBM的研究员E.F. Codd撰写了篇论文,概述了主
    发表于 07-31 12:26 1680次阅读

    什么是非关系型数据库

    什么是非关系型数据库 谈到非关系型数据库设计的难点,朱海峰说:“我们可以从些场景来看这个问题。数据库设计人员以前更多的是处理
    发表于 06-17 15:49 2729次阅读

    什么是支持数据库,什么是中宏数据库

    什么是支持数据库 软硬件系统是否需要数据库支持,及所能支持的数据库类型,如SQL,Oracle,exchange。 什
    发表于 06-17 08:09 875次阅读

    什么是关系型数据库

    什么是关系型数据库 关系型数据库简介   关系型数据库以行和列的形式存储数据,以便于用户理解。这
    发表于 06-17 07:38 8335次阅读

    什么是层次型数据库

    什么是层次型数据库 层次型数据库管理系统是紧随网状数据库而出现的。现实世界中很多事物是按层次组织起来的。层次数据模型的
    发表于 06-17 07:37 2565次阅读

    数据库原理与应用,下载

    章   数据库基础 第二章   关系数据库的基本理论 第三章   数据库设计 第四章   关系数据库标准语言SQL    第五章   A
    发表于 05-14 16:55 51次下载

    用PowerBuilder做数据库开发

    用PowerBuilder做数据库开发:实验 用PowerBuilder做数据库开发、 实验目的1、进步理解ODBC以及使用ODBC访问数据库;2、学习PowerBuilder下如何通过ODBC访问数据库
    发表于 05-10 11:10 17次下载

    用Delphi做数据库开发

    用Delphi做数据库开发:实验三 用Delphi做数据库开发、实验目的通过使用Delphi中BDE连接SQL数据库,掌握Delphi环境中数据库操作的最基本的方法和Delphi下数据库应用程序的开发方
    发表于 05-10 11:05 43次下载

    数据库使用教程下载

    创建数据库是实施数据库应用系统的第步,创建合理结构的数据库需要合理的规划与设计、需要了解数据库物理存储结构与逻辑结构。数据库是表的集合,数据库中包含的各类对
    发表于 05-09 11:08 48次下载

    创建与使用数据库课程

      本章要点                 创建数据库是实施数据库应用系统的第步,创建合理结构的数据库需要合理的规划与设计
    发表于 04-14 16:01 1次下载

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