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理解与实现:数据库的层次化分层设计架构

最编程 2024-07-26 14:23:52
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数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库分层设计架构

 一、数据库系统的结构

    1、从DBMS管理数据的三个层次来看

           

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库_02

          (1)External level = User level   某一用户可以看到和处理的数据,全局数据中的某一部分   外部层次/用户层次

          (2)Conceptual level = Logic level  从全局角度理解/管理的数据,含相应的关联约束    概念层次/逻辑层次

          (3)Internal level = physical level   存储在介质上的数据,包含存储路径、存储方式、索引方式等   内部层次/物理层次

    2、数据(视图)与模式、数据模型

          (1)模式(Schema)数据的结构:对数据库中的数据所进行的一种结构式的模式

          (2)视图/数据:某种表现形式下表现出来的数据库数据

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据_03

     3、三级模式两级映象、两个独立性

 (1)三级模式         

  • External Schema  外模式/子模式/用户模式—————(External)View

        某用户能够看到和处理的数据的结构描述 一个数据库可以有多个外模式

  • (Conceptual) Schema   (逻辑)模式/(全局)模式/(概念)模式——————Conceptual View

        从全局角度理解和管理的数据的结构描述,含相应的关系约束,体现在数据之间的内在本质联系 一个数据库只能由一个模式

  • Internal Schema   内模式/存储模式/物理模式——————Internal View

        数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的组织方式,含存储路径、存储方式、索引方式等  一个数据库只有一个内模式

(2)两层映象和两个独立性

E--C Mapping 外模式/模式映象:将外模式映射为概念模式,从而支持实现数据概念视图到外部视图的转换

        逻辑数据独立性:当概念模式改变是,可以不变动外部模式(只需要MBA改变E--C Mapping)。应用程序是基于外模式编写的,所以不需要改变应用程序

C--I Mapping模式/内模式映象:将概念模式映射为内模式,从而支持实现外部视图到内部视图的转换

       物理数据独立性:当内模式变化时,可以不改变概念模式(MBA修改C--I Mapping),概念模式不变及外模式不变,应用程序不用改变

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_外模式_04

二、数据模型

1、数据、模式、数据模型

(1)数据:数据库中存储的基本对象,描述事物的符号记录。数据的含义称为数据的语义。

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_外模式_05

(2)模式:对数据本身结果形式的抽象

(3)数据模型:对模式本身结果的抽象

        eg:关系模型:所以模式都可为抽象表table的形式【数据结构】,而每一个具体的模式都是拥有不同列名的具体的表。对于这种表形式的数据有哪些【操作】和【约束】

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库_06

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据_07

 

2、概念模型p16

概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库_08

概念模型用于信息世界的建模,是现实世界到信息世界的第一层抽象,是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具,也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言,因此概念模型一方面应该具有较强的语义表达能力,能够方便直接的表达应用中的各种语义知识,另一方面,它应该简单清晰、易于用户理解 

(1)信息世界的基本概念

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库分层设计架构_09

 (2)常见的数据模型

  • 关系模型(表的形式组织数据)

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据_10

  •  层次模型(树的形式组织数据)

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库_11

  •  网状模型(图的形式组织数据)

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_外模式_12

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据库分层设计架构_13

 3、数据库管理技术的产生和发展

 

三个发展阶段p7

人工管理阶段

文件系统阶段

数据库系统阶段

4、数据库系统的特点

(1)数据结构化

(2)数据的共享性高、冗余度低且易于扩产

(3)数据独立性高(物理独立性、逻辑独立性)

(4)数据由数据库管理系统统一管理和控制

5、补充

层次模型数据库和网状模型数据库---第一代数据库 (一次只能解锁一条记录)

关系模型数据库---第二代数据库

对象关系数据库和面向对象数据库

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_外模式_14

数据库分层设计架构 数据库的层级结构_数据_15

 

 

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