数据库环境

博主： Xherlock
发布时间：2022 年 03 月 03 日
1009 次浏览
暂无评论
2409字数
分类：数据库

# 数据库环境

## ANSI-SPARC三层体系结构

ANSI（美国国家标准化协会）-SPARC（需求委员会）提出带系统目录的三层结构体系，是理解DBMS某些功能的基础

**三层体系结构目的**将用户的数据库视图和数据库的物理描述分离开

* 每个用户都能访问相同的数据，但可用各自定制的数据视图。每个用户都能够改变自己的数据视图，但不会影响其他用户
* 不要求用户直接处理数据库物理存储的细节，用户与数据库的交互应该独立于存储细节
* 数据库管理员（DBA）能在不影响用户试图的情况下修改数据库存储结构
* 数据库的内部结构不受存储的物理变化的影响，例如将数据转存到某个新的存储设备上
* DBA能在不影响所有用户的情况下修改数据库的概念结构

---

> 外部层 	|	数据库的用户视图。这一层描述与每个用户相关的数据库部分

> 概念层	|	 数据库的整体视图。这一层描述了哪些数据被存储在数据库中，以及这些数据 之间的联系

概念层描述：

* 所有的实体、实体的属性和实体间的联系
* 数据的约束
* 数据的语义信息
* 安全性和完整性信息

> 内部层	|	数据库在计算机上的物理表示。这一层描述数据是如何存储在数据库中

内部层工作：

* 数据和索引的存储空间分配
* 用于存储的记录描述（数据项的存储大小）
* 记录设置
* 数据压缩和数据加密技术

内部层之下是物理层

### 模式、映射和实例

对数据库的整体描述称为数据库模式。

* 在最高层，有若干外部模式（子模式），与不同的数据视图相对应
* 在概念层，有概念模式，它描述所有的实体、属性和联系及其上的完整性约束
* 在抽象的最底层，有内部模式，是内部模型的完整描述，包括存储记录的定义、表示方法、数据域，必要时还有所使用的索引和散列方案

**（一个数据库只有一个概念模式和内部模式）**

DBMS负责三种模式之间的**映射**

* 概念模式通过概念层到内部层的映射与内部模式相联系
* 每一个外部模式通过外部层到概念层的映射与概念模式相联系

上述模式和映射的案例如图

在任意时间点上，数据库中的数据构成一个数据库实例（模式有时被称为数据库的内含，实例则被称为外延）

### 数据独立性

> 逻辑数据独立性	|	外部模式不受概念模式变化的影响

修改概念模式（eg：添加或删除实体、属性或者联系）只需要让需要知道的用户知道，其他用户不用知道

> 物理数据独立性	|	概念模式不受内部模式变化的影响

修改内部模式（eg：使用不同的文件组织方式或存储结构、使用不同的存储设备、修改索引或散列算法）不影响概念模式，唯一需注意性能的影响

## 数据库语言

### 数据定义语言（DDL）

> DDL	|	一种供DBA或用户描述和明明应用所需实体、属性和联系及其相关的完整性约束和安全约束的语言

DDL可用于定义模式或修改已存在的模式，但不能用来操作数据

### 数据操作语言（DML）

> DML	|	提供了一组基本操作，支持对数据库中存储数据进行各种处理操作的语言

数据处理包括：

* 在数据库中插入新的数据
* 对数据库中存储的数据进行修改
* 检索数据库中的数据
* 删除数据库中的数据

DML中涉及数据检索的部分称为查询语言

#### 过程化DML

> 过程化DML	|	要求用户既告诉系统需要什么数据又说明如何检索这些数据的语言

#### 非过程化DML

> 非过程化DML	|	只要求用户告诉系统需要哪些数据而不需说明如何检索它们的语言

## 数据模型和概念建模

> 数据模型	|	一组集成的概念，用于描述和操作那个组织机构内的数据、数据间联系以及对数据的约束

数据模型包含：

* 结构部分（structural part）
* 操纵部分（manipulative part）
* 一组完整性约束（a set of integrity rules）

数据模型种类：

1. 基于对象

常见的基于对象的数据模型

* **Entity-Relationship实体-联系模型（ER）**
   * Semantic 语义模型
   * Functional 函数模型
   * Object-Oriented 面向对象模型
2. 基于记录

* relational关系数据模型：表格

![image-20220303111550993.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/764003580.png)
   * network网状数据模型：联系被表示为络（set）

![image-20220303111537133.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/454912697.png)
   * hierarchical层次数据模型：网状模型的一种受限形式

![image-20220303111518052.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/965380965.png)
3. 物理数据模型

![image-20220303111830797.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/3092225230.png)

最后修改：2022 年 03 月 03 日

如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏

发表评论取消回复

评论 *

私密评论

名称 *

🎲

邮箱 *

地址

Reverse（十一）
浏览次数: 2629
Win11新机鼓捣记录
浏览次数: 2382
栈~数制转换
浏览次数: 1604
C++学习
浏览次数: 1603
Python实现文件管理系统（重命名和删除）
浏览次数: 1575

顶点软件
你写得非常清晰明了，让我很容易理解你的观点。
mars
博主你好，请问怎么知道的alloc函数属于Buffer下的方法...
lj
该评论仅登录用户及评论双方可见
Mr.Guan
:@(赞一个)
Typecho
欢迎加入 Typecho 大家族

应用层（二）
浏览次数: 489
数据挖掘1
浏览次数: 431
机试day5
浏览次数: 356
Sqli-labs学习4
浏览次数: 826
修改搜索引擎已访问的超链接颜色
浏览次数: 580

数据库环境

Xherlock • 2022 年 03 月 03 日

# 数据库环境

## ANSI-SPARC三层体系结构

ANSI（美国国家标准化协会）-SPARC（需求委员会）提出带系统目录的三层结构体系，是理解DBMS某些功能的基础

**三层体系结构目的**将用户的数据库视图和数据库的物理描述分离开

---

> 外部层 	|	数据库的用户视图。这一层描述与每个用户相关的数据库部分

> 概念层	|	 数据库的整体视图。这一层描述了哪些数据被存储在数据库中，以及这些数据 之间的联系

概念层描述：

* 所有的实体、实体的属性和实体间的联系
* 数据的约束
* 数据的语义信息
* 安全性和完整性信息

> 内部层	|	数据库在计算机上的物理表示。这一层描述数据是如何存储在数据库中

内部层工作：

* 数据和索引的存储空间分配
* 用于存储的记录描述（数据项的存储大小）
* 记录设置
* 数据压缩和数据加密技术

内部层之下是物理层

### 模式、映射和实例

对数据库的整体描述称为数据库模式。

**（一个数据库只有一个概念模式和内部模式）**

DBMS负责三种模式之间的**映射**

* 概念模式通过概念层到内部层的映射与内部模式相联系
* 每一个外部模式通过外部层到概念层的映射与概念模式相联系

上述模式和映射的案例如图

在任意时间点上，数据库中的数据构成一个数据库实例（模式有时被称为数据库的内含，实例则被称为外延）

### 数据独立性

> 逻辑数据独立性	|	外部模式不受概念模式变化的影响

修改概念模式（eg：添加或删除实体、属性或者联系）只需要让需要知道的用户知道，其他用户不用知道

> 物理数据独立性	|	概念模式不受内部模式变化的影响

修改内部模式（eg：使用不同的文件组织方式或存储结构、使用不同的存储设备、修改索引或散列算法）不影响概念模式，唯一需注意性能的影响

## 数据库语言

### 数据定义语言（DDL）

> DDL	|	一种供DBA或用户描述和明明应用所需实体、属性和联系及其相关的完整性约束和安全约束的语言

DDL可用于定义模式或修改已存在的模式，但不能用来操作数据

### 数据操作语言（DML）

> DML	|	提供了一组基本操作，支持对数据库中存储数据进行各种处理操作的语言

数据处理包括：

* 在数据库中插入新的数据
* 对数据库中存储的数据进行修改
* 检索数据库中的数据
* 删除数据库中的数据

DML中涉及数据检索的部分称为查询语言

#### 过程化DML

> 过程化DML	|	要求用户既告诉系统需要什么数据又说明如何检索这些数据的语言

#### 非过程化DML

> 非过程化DML	|	只要求用户告诉系统需要哪些数据而不需说明如何检索它们的语言

## 数据模型和概念建模

> 数据模型	|	一组集成的概念，用于描述和操作那个组织机构内的数据、数据间联系以及对数据的约束

数据模型包含：

* 结构部分（structural part）
* 操纵部分（manipulative part）
* 一组完整性约束（a set of integrity rules）

数据模型种类：

1. 基于对象

常见的基于对象的数据模型

* **Entity-Relationship实体-联系模型（ER）**
   * Semantic 语义模型
   * Functional 函数模型
   * Object-Oriented 面向对象模型
2. 基于记录

* relational关系数据模型：表格

![image-20220303111550993.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/764003580.png)
   * network网状数据模型：联系被表示为络（set）

![image-20220303111537133.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/454912697.png)
   * hierarchical层次数据模型：网状模型的一种受限形式

![image-20220303111518052.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/965380965.png)
3. 物理数据模型

![image-20220303111830797.png](http://xherlock.top/usr/uploads/2022/03/3092225230.png)

发表评论 取消回复

数据库环境

发表评论取消回复