資料庫筆記(資料基本概念)

2021-12-29 19:46:06 字數 2717 閱讀 3275

資料抽象分為三種不同的抽象,它們分別是:

物理層級(physical level):最底層的資料抽象,該級別的抽象描述資料是如何實際被儲存的。邏輯層級(logical level):該層抽象描述了什麼資料被儲存以及這些資料之間的關係。它包含了少許簡單的關係性結構,但外部使用者無需了解該結構。檢視層級(view level):最高層的抽象,它簡化了邏輯層級,用於與使用者進行交流。同乙個資料庫可以有多個檢視層級。

資料庫例項是資料庫在特定事件中儲存的資料集合。

資料庫的模式是資料庫的總體設計,以資料抽象作為分類,資料庫模式可分為:物理模式(physical schema)邏輯模式(logical schema)子模式(subschemas)。這三種模式對應的資料抽象層級分別為物理層級、邏輯層級、檢視層級。

資料模型是一系列用於描述資料概念工具,包括資料關係、資料語意和一致性約束。資料模型提供一種描述物理層級、邏輯層級、檢視層級的資料庫設計的方法。資料模型主要有一下幾種:

關係資料模型(relational data model):該模型使用一系列**來描述資料,每乙個**都有數個唯一表示的列。這些**被稱為關係(relation)。大多數的資料庫系統都是基於關係模型。實體關係資料模型(entity-relationship data model):簡稱e-r模型。該模型通過描述現實中的實體物件及其關係來描述資料。該模型多用於資料庫的設計。基於物件的資料模型(object-based data model):物件導向程式設計語言的流行導致該資料模型的出現。它可被視為e-r模型加以物件導向特性的資料模型。半結構化資料模型(semistructured data model):該模型與關係資料模型不同,它允許同類資料擁有不同的屬性。其典型應用就是xml(extensible markup language)。

資料操縱語言(dml)是一種允許使用者在一種適當的資料模型的組織下訪問並操縱資料的語言。訪問的操作包括以下內容:

資料庫儲存的資訊的查詢 新的資料庫資訊的插入 刪除資料庫資訊 資料庫儲存資訊的修改

這些操作可以大致分為兩類:

過程化dml(procedual dml):它要求使用者描述獲取什麼資料和怎樣獲取這些資料。宣告性dml(declarative dml):又稱非過程化dml,與過程化dml一樣,它要求使用者描述獲取什麼資料但它不要求描述其獲取方式。

請求獲取資料庫資訊的語句被稱為查詢(query),一些包含資訊查詢操作的ddl被稱為查詢語言(query language)。雖然有一些不正確,一般來說dml和查詢語言可被視為同義詞。

使用一組定義語句來確定資料庫模式的語言被稱為資料定義語言(ddl)。其中一種特殊的用於確定儲存結構以及訪問方法的ddl被稱為資料儲存與定義語言(data storage and definition language)。它定義了資料庫模式的實現細節,但它一般是隱藏的,不被使用者所看見的。

在定義資料時,必須同時定義資料的一致性約束(consistency constrain)。儲存的資料必須滿足定義的一致性約束。一致性約束分為以下幾類:

域約束(domain constraints):域約束要求儲存的資訊的屬性的值必須是約束定義的資料型別的值。域約束是最主要的完整性約束,每當新的資料項被新增進資料庫時該約束會被系統檢查。參照完整性(referential integrity):參照完整性要求兩個存在關聯的關係(表)中存在乙個關係的一組屬性與另乙個關係的對應的一組關係中存在滿射關係(數學解釋)。即資料庫中兩個有關聯關係的表中,乙個表中的一組屬性的值必須要在另乙個表中的對應的一組屬性**現。該關係用於確定每個關係(表)的關聯性。若兩個關係的對應屬性不滿足參照完整性,兩個關係之間的關聯性不成立。斷言(assertion):斷言是任意資料庫必須滿足的條件。可以說域約束與參照性完整性都是特殊的斷言。斷言要求約束的描述必須要明確。在斷言被建立時,資料庫要進行驗證操作,建立的斷言不能違反已經建立的斷言。許可權(authorization):在多使用者的資料庫系統中,每乙個使用者對於不同資料的操作的許可權不同。許可權用於控制每乙個使用者對於特定資料的每一種操作的進行的權力。一般許可權包括讀許可權(read authorization)插入許可權(insert authorization)更新許可權(update authorization)刪除許可權(delete authorization)。這些許可權也可以被組合賦予不同的使用者。

另外,ddl執行的輸出被稱為資料字典(data dictionary),它包含資料的資料,即屬性的列表——元資料(metadata)。資料字典是一種特殊型別的表,只能被資料庫系統本身訪問和更新。當資料庫讀取或修改實際的資料時會首先查詢資料字典。

資料庫基本概念

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