第一章-数据库基本理论.doc

数据库是信息化社会中不可或缺的一部分，它负责存储、管理和组织数据，使得数据能够在多个用户之间有效共享，同时确保数据的安全性和完整性。本章主要探讨数据库的基本理论，包括数据库的概念模型、数据库系统的结构以及数据库技术的新发展。 我们要理解数据的基本概念。数据是描述事物的符号记录，可以是数字、文字、图像等多种形式。数据不仅仅包含其表现形式，还需要通过语义解释来理解其含义。数据库，顾名思义，是存储数据的仓库，是经过组织、描述和存储的数据集合，旨在减少冗余、提高数据独立性和可扩展性。数据库管理系统（DBMS）则是管理和控制数据库的关键软件，提供数据定义、数据操纵、运行管理和维护等功能，确保数据的安全性和一致性。 数据库系统是由数据库、DBMS、应用系统、数据库管理员和用户组成的。DBMS的核心功能包括数据定义，允许用户定义数据结构；数据操纵，如查询、插入、更新和删除数据；运行管理，如并发控制、安全性控制和完整性约束；以及数据库的建立和维护，如备份、恢复和性能优化。 数据模型是数据库理论的基础，它抽象地表示现实世界中的数据和信息。常见的数据模型有三种：关系模型、层次模型和网络模型。在这些模型中，关系模型最为广泛使用，以表格形式表示数据和它们之间的联系。数据模型包括实体、属性、联系等元素，其中实体代表现实世界中的对象，属性描述实体的特性，联系描述实体之间的关系。 在设计数据库时，会先构建概念模型，即概念世界，它是现实世界在人们头脑中的反映，通过实体、属性、联系等概念来抽象描述。实体可以是实际事物，如人、物，也可以是事物间的联系。属性描述实体的特性，而联系则反映实体之间的关联。实体标识符是唯一识别实体的属性或属性组合，例如，员工ID可以作为员工实体的标识符。 在将概念模型转化为数据模型时，会根据DBMS所支持的数据模型进行调整。例如，关系模型通常转化为关系表，其中实体变为表，属性变为列，联系可通过外键实现。通过应用程序和DBMS交互，用户可以访问和操作数据库中的数据。 随着技术的发展，新的数据库技术不断涌现，如分布式数据库、云数据库、NoSQL数据库等，它们在处理大数据、高并发场景等方面提供了更多的解决方案。理解数据库的基本理论对于任何IT专业人员来说都是至关重要的，因为无论在哪个领域，数据管理和分析都扮演着关键角色。