计算机中级-数据库系统工程师-数据库技术基础(1)

一、数据库技术基础

1. 数据库与数据库管理系统

1）基本概念

• 内容范围：主要包含数据库与数据库管理系统的基本概念，以及数据库技术的发展历程
• 学习建议：这部分内容属于概念性知识，只需简单了解即可，优先级为一颗星

2）DBMS的功能和特点

• 重要性：相比基本概念部分更为重要，可能出现在考试中，优先级为两颗星
• 学习建议：需要多读两遍，加深理解

3）数据库系统的体系结构

• 主要内容：介绍四种数据库体系结构：集中式数据库系统、客户端服务器体系结构、并行数据库系统和分布式数据库系统
• 学习建议：只需了解有这四种体系结构即可，优先级较低

4）数据库系统的三级模式结构

• 数据抽象
  
  • 物理层：描述数据在存储器中的实际存储方式，如数据在磁盘上的存储位置和组织形式
  • 逻辑层：描述数据库中存储的数据及其相互关系，如表结构和表间关系
  • 视图层：描述数据库的某个部分，如只包含特定数据子集的视图
• 三级模式
  
  • 外模式：也称用户模式或子模式，是用户与数据库系统的接口，描述用户使用的数据部分
  • 概念模式：也称模式，描述数据库中全部数据的逻辑结构和特征，只涉及数据类型的描述
  • 内模式：也称存储模式，描述数据的物理结构和存储方式，包括索引和文件组织方式
• 两级映象
  
  • 外模式/模式映象：连接外模式和概念模式的桥梁
  • 模式/内模式映象：连接概念模式和内模式的桥梁
• 数据的独立性
  
  • 物理独立性：当内模式改变时，逻辑结构保持不变，通过修改模式/内模式映象实现
  • 逻辑独立性：当逻辑结构改变时，用户程序可以不变，通过修改外模式/模式映象实现例题:数据模型概念应用
• 题目解析
  • 审题要点：理解三级模式与数据抽象层次之间的对应关系
  • 解题思路：
    • 外模式对应视图层
    • 概念模式对应逻辑层
    • 内模式对应物理层
  • 答案分析：
    • 第一空选A（视图层、逻辑层和物理层）
    • 第二空选B（外模式、模式和内模式）
    • 第三空选A（外模式/模式和模式/内模式）
  • 易错点：容易混淆概念模式与内模式的对应关系

2. 数据模型

1）数据模型的概念

• 定义: 对现实世界数据特征的抽象
• 分类:
  • 概念数据模型:
    • 按用户观点对数据和信息建模
    • 现实世界到信息世界的第一层抽象
    • 强调语义表达功能，易于用户理解
    • 用户与数据库设计人员的交流语言
    • 典型代表：实体联系模型（E-R模型）
    • 举例: 学生和课程之间的选课联系，包括学生属性和课程属性
  • 基本数据模型:
    • 按计算机系统观点对数据建模
    • 用于DBMS实现
    • 常见类型：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型

2）数据模型的三要素

• 数据结构:
  • 研究对象类型的集合
  • 描述系统静态特征
  • 举例: 数据类型（字符串、数值、图片、视频等）
• 数据操作:
  • 对数据库中对象实例允许执行的操作集合
  • 包括操作及操作规则
  • 形与值:
    • 形：对象的结构描述（如学生表的属性）
    • 值：对象的具体实例（如学生表中的具体记录）
  • 操作类型: 增删改查等
• 数据约束:
  • 完整性规则的集合
  • 举例: 年龄必须≥18岁，工资不能低于5000元

3. 实体联系模型

• 方法特点:
  • 直接从现实世界抽象实体和联系
  • 用直观的E-R图表示数据模型
• 实体定义:
  • 现实世界中可区分的"事物"或"物体"
  • 由一组属性表示
  • 部分属性可唯一标识实体（如职工号）
• 重要性:
  • 案例分析题的重要考点
  • 本章最重要的内容之一

二、知识小结