(数据库原理)第2章-数据库系统结构.ppt

数据模型是数据库系统的核心，它提供了描述数据的结构和规则，使得数据能够被有效地管理和处理。在本章中，我们主要探讨了数据模型的分类、数据库系统结构以及它们的组成部分。 数据模型分为概念模型和逻辑模型。概念模型，如实体联系模型（ER模型），是从用户角度出发，用来描述数据的高级抽象，它不涉及计算机系统内部的表示，而是关注信息的结构和语义。逻辑模型则是数据库的实际实现，直接与数据库管理系统（DBMS）相关，例如层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。 在数据库系统结构中，数据描述是至关重要的。在概念设计阶段，数据描述涉及实体、实体集、属性和实体标识符。实体是客观存在的事物，如学生、教室等；实体集是相同实体的集合；属性是描述实体的特性，如学生的学号、姓名；实体标识符（关键码）用于唯一识别每个实体，如学号。在逻辑设计阶段，数据描述转换为字段、记录、文件和关键码，它们分别对应于概念设计中的属性、实体、实体集和关键码。 数据模型的三要素是数据结构、数据操作和完整性约束。数据结构描述了数据库的静态特性，包括数据类型、内容和联系。例如，层次模型通过树形结构表示数据，网状模型则允许更复杂的多对多联系，而关系模型基于二维表格。数据操作则关注数据如何在数据库中变化，如添加、删除、更新和查询。完整性约束规定了数据的合法性，确保数据的准确性和一致性。 数据库系统采用三级模式结构，包括外模式、模式和内模式。外模式是用户视图，反映了用户看到的数据结构；模式是全局逻辑视图，表示整个数据库的数据结构；内模式是物理视图，描述数据在磁盘或内存中的实际存储方式。二级映像功能保证了数据在不同模式之间的逻辑独立性和物理独立性，这意味着用户无需关心数据的底层存储，只需操作逻辑视图，而DBMS负责将这些操作转换为物理存储的操作。 此外，数据独立性是数据库系统的重要特性。逻辑数据独立性意味着当模式改变时，不影响外模式和应用程序；物理数据独立性则保证了内模式改变时，模式和外模式不受影响。这样，数据库的优化和调整可以在不影响用户和应用程序的情况下进行。 本章深入介绍了数据库系统的基础知识，包括数据模型的分类、描述和结构，以及数据库系统的三级模式和数据独立性，这些都是学习数据库原理和应用的基础。理解和掌握这些内容，将有助于进一步探索数据库设计、查询优化和事务处理等高级主题。