数据库技术是信息技术领域的重要组成部分,它涉及数据的存储、管理和访问。本节主要围绕数据库的基本概念、关系代数、数据库设计以及关系数据库语言SQL展开。
5.1 数据库基本概念
1. 数据库技术与数据库系统
数据库技术的发展经历了人工管理、文件管理和数据库管理三个阶段。数据库管理阶段克服了前两者数据冗余、程序与数据依赖、数据控制不统一等问题,实现了数据的结构化、独立性以及数据完整性的统一控制。数据库管理系统(DBMS)是实现这些功能的核心工具,它包括数据定义、管理、建立和维护以及数据通信等功能。
DBMS的语言处理部分包括数据描述语言DDL和数据操纵语言DML,以及终端询问解释程序和数据库控制命令解释程序。系统运行控制程序则涵盖系统总控、访问控制、并发控制、保密控制、数据完整性控制等多个方面。系统建立与维护程序包括数据装入、工作日志、性能监督、系统恢复和重新组织等模块。
2. 数据描述
数据描述涉及到信息从现实世界到观念世界再到数据世界的转化。在数据世界中,数据由数据项、记录、记录型、文件和关键字组成。实体是观念世界中的基本单位,实体间可能存在一对一、一对多等多种联系。
5.2 关系代数
关系代数是一种形式化的查询语言,用于表达对关系数据库的操作,如选择(Select)、投影(Project)、并(Union)、交(Intersection)、差(Difference)和笛卡尔积(Cartesian Product)等。它是数据库理论的基础,也是理解SQL查询语句的关键。
5.3 数据库设计
数据库设计包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个阶段。目标是创建满足用户需求、高效且易于维护的数据存储结构。在关系数据库中,设计过程往往涉及实体-关系模型(E-R Model)的构建,然后转换为关系模型。
5.4 关系数据库语言SQL
SQL(Structured Query Language)是用于管理关系数据库的标准语言,支持数据查询、更新、插入和删除等操作。它还提供了数据定义(DDL)和数据控制(DCL)功能,用于创建、修改和管理数据库对象,以及设置用户权限。
数据库技术涉及从数据的抽象和模型化到实际数据库系统的构建和管理。理解这些概念和语言是掌握数据库操作和设计的基础,对于信息系统开发和数据管理至关重要。