【数据库技术】是信息技术中的核心部分,特别是在软考中,它是一个重要的考察领域。数据库技术的发展经历了三个主要阶段:人工管理阶段、文件系统阶段和数据库阶段。
1. **人工管理阶段**:在这个阶段,数据不被存储在计算机中,没有专门的软件来管理数据,只有程序的概念而无文件的概念,数据是面向特定程序设计的。
2. **文件系统阶段**:随着技术的进步,数据开始长期保存在磁盘上,逻辑结构和物理结构开始区分,出现了多种文件组织方式,数据可以被多个程序复用,但仍然存在数据冗余、不一致性和弱联系的问题。
3. **数据库阶段**:这个阶段引入了复杂的数据模型,提高了数据独立性,提供了用户友好的接口,并具备数据控制功能。数据的操作既支持记录级别,也支持数据项级别。数据描述经历了从现实世界到信息世界再到机器世界的转化,分别对应实体、属性、关键码等概念。
4. **数据描述的形式**:数据有物理描述和逻辑描述两种形式,物理描述关注数据在存储设备上的实际存储方式,而逻辑描述则关注用户如何操作数据。数据库管理系统负责这两种描述之间的转换。
5. **数据模型**:数据模型分为概念数据模型和结构数据模型,前者如ER模型,后者包括层次、网状、关系和面向对象模型。结构数据模型由数据结构、数据操作和数据完整性约束组成。
6. **层次模型**:层次模型以树形结构表示,适合1:N联系,查询效率高,但仅支持这种联系限制了其灵活性。
7. **网状模型**:网状模型以有向图表示,能处理M:N联系,查询效率也高,但编写应用程序较为复杂。
8. **关系模型**:关系模型是最常见的,使用二维表格,通过外键表示联系,易于理解和使用,但不涉及底层存储和访问技术的细节。
9. **数据库的三级结构和两级映射**:数据库分为内部级、概念级和外部级,通过外模式/模式映射和模式/内模式映射确保数据独立性,保证了物理结构变化不影响用户视图,而逻辑结构变化不影响外部视图和应用。
10. **数据独立性**:物理数据独立性保证内模式改变不影响概念模式,逻辑数据独立性确保概念模式的调整不影响外模式和应用程序。
11. **DBMS功能**:数据库管理系统(DBMS)负责定义、操纵、控制、保护、恢复等操作,是数据库的核心管理工具。
这些知识是理解和掌握数据库技术的基础,对于软考备考者来说,深入理解这些概念和技术至关重要。通过学习,不仅可以提升数据库管理能力,也为解决实际问题和进一步研究打下坚实基础。