数据库原理是什么课 数据库原理是什么专业

数据库原理是什么

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今五十年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

延伸阅读

cap数据库原理

C:Consistency 一致性

A: Availability 可用性

P:Partition Tolerance 区分容错性

CAP 理论核心是:一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性,一致性和区分容错性这三个需求,最多只能同时较好的满足两个。

因此,根据CAP原理,将NoSQL数据库分成满足CA原则、CP原则和AP原则 三大类:

CA – 单点集群,满足一致性,可用性的系统,通常在可扩展性上不太强大。 (传统数据库)

CP – 满足一致性,分区容忍性的系统,通常性能不是特别高。 (Redis、MongoDB)

AP – 满足可用性,分区容忍性的系统,通常可能对一致性要求低一些。 (

数据库和数据库原理有什么区别

从概念上来说,数据库指存放在硬盘中的各种数据,数据库原理指数据存储,查询,维护的数学基础和基本原理。是完全互不相干的两个概念。数据库主要内容包括:数据库系统的组成、关系数据库、数据库设计以及数据保护等,同时讲解一种重要的数据库系统的应用。要求学生通过本课程的学习了解有关数据库系统的基本概念,掌握相关的知识,初步掌握数据库设计方法,并能用数据库系统建立数据库及简单的应用。

键值数据库基本原理

键值数据库数据结构最早借鉴了一维数组的设计方法;键值数据库设计时放宽了对下标和值的限制,所以key具有唯一地址的作用,也用来存在唯一内容,对value值存储内容不限制,可以存储字符串、数字、视频、图片、音频等,但是key–value必须成对出现。且键下的内容必须具有唯一性,目的是为建立索引及数据查找提供方便,但任然起着唯一地址的作用。

只有数据存储结构和数据,数据得不到永久保存不能称为真正的数据库。于是通过各种键值数据库系统的各种存储策略,以一定时间周期把数据复制到本地硬盘、闪存盘,键值数据库就初步成型了。但是在大数据环境下单机的内存要受容量限制,那么引入分布式处理方式便成为键值数据库的必然选择也是其基本特征之一。

数据库的工作原理是什么

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今五十年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。

数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

数据库原理及应用说明视图与基本表的区别和联系

联系:视图(view)是在基本表之上建立的表,它的结构(即所定义的列)和内容(即所有数据行)都来自基本表,它依据基本表存在而存在。一个视图可以对应一个基本表,也可以对应多个基本表。视图是基本表的抽象和在逻辑意义上建立的新关系区别:

1、视图是已经编译好的sql语句。而表不是

2、视图没有实际的物理记录。而表有。

3、表是内容,视图是窗口

4、表只用物理空间而视图不占用物理空间,视图只是逻辑概念的存在,表可以及时四对它进行修改,但视图只能有创建的语句来修改

5、表是内模式,视图是外模式

6、视图是查看数据表的一种方法,可以查询数据表中某些字段构成的数据,只是一些SQL语句的集合。从安全的角度说,视图可以不给用户接触数据表,从而不知道表结构。

7、表属于全局模式中的表,是实表;视图属于局部模式的表,是虚表。

8、视图的建立和删除只影响视图本身,不影响对应的基本表。

学习数据库原理有什么作用

学数据库原理有这么几层意义:

首先是让你学会操作数据库,如果你将来打算靠编程吃饭,那么学会使用数据库对于大部分人而言就是一个必选项。当然主要是集中在服务端,你要去做前端或者游戏客户端什么的,会推迟对这方面知识的需求,但是早晚你还是会需要用到的。

这一层主要是学一种叫sql的语言,现在业界有五花八门的各种数据库,但是几乎无一例外的都是基于sql来进行操作。

更进一步,数据库原理能让你学会如何

安全可靠

地使用数据库,很多人上网随便查一下也能入门数据库基本操作,但是遇到复杂的业务时如何保证运行性能和数据的正确性,就必须要掌握数据库原理。而且这些知识还不局限于数据库本身,里面的道理是可以延申到其他领域的。这是学好这门课的主要价值。

这一层主要是了解什么是关系型数据库、数据库范式、事务的处理。了解了这些你基本就能入门业界主流的一些数据库,自己设计数据库表,进而自己搭建一个系统后台了。

一般人掌握这两层就差不多能毕业也能找到工作了,更有追求的同学往往会深入了解数据库底层的原理,甚至自己实现一个简单的数据库。像一些大企业追求极致的性能,就需要了解数据库是如何运作的,使用了什么算法和数据结构。关心相关资讯的同学还会发现,现在这个时代,除了关系型数据库还有另外一类非关系型的nosql数据库,但是要理解他们各自的优劣和使用场景,你还是要先学透关系型数据库。

达到这一层就可以在简历上写个“熟练”或者吹一把“精通”了,想要去优秀的公司拿好看的薪水或者在数据库领域读研深造的话就需要学到这一步。

专升本数据库原理知识点总结归纳

数据库原理

信息与数据

信息:现实世界事物的存在方式和运动状态反应的综合

源于物质和能量:信息不能脱离物质而存在,信息的传递和获取都需要消耗能量

可以被感知:不同信息源感知形式不同,如感官,仪表盘

可存储、加工、传递、再生:如大脑的存储就叫记忆

数据:纪录信息的可识别符号,信息的表现形式

同一信息可以有不同的表现形式,信息本身不随数据形式的变化而变化

数据与信息的联系

表示与被表示

信息=数据+处理

数据库演变

人工管理

数据不保存

数据 + 程序 => 内存 => 处理 => 完成 => 释放

无专门管理软件

逻辑结构和物理结构均由应用程序决定

数据不共享

数据面向程序单独定义

数据不独立

程序与数据强依赖

文件系统

数据以文件形式保存

由文件系统管理数据

数据组织成具有一定结构文件

共享性差、冗余度大、易造成数据不一致

设备独立性

程序只需要考虑文件路径,不需考虑物理结构

独立性仍然较差

数据库系统

数据结构化

共享性高,冗余度底

一组数据可为多个应用和用户共同使用

独立性高

物理独立性

存储结构、存取方式、存储设备

逻辑独立性

数据定义、数据类型、数据关系

数据控制

安全性

口令验证

权限管理

完整性

正确性

数据合法性如 data type

有效性

数据范围如月份

相容性

同事实多表示如性别不能同时男女

并发

多应用多用户同时使用

数据恢复

错误、故障恢复

数据库系统

用户

终端用户

应用程序员

数据库管理员(DBA)

设计、建立、管理、维护数据库

数据库设计

存取结构、存取策略

帮助终端用户和应用程序员

定义安全性和完整性

监督数据库使用和运行

改进数据库

软件系统

应用系统

应用开发工具

数据库管理系统(DBMS)

操作系统

管理计算机资源

数据库

数据库系统模式结构

模式:数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述

实例:模式的具体值

模式:员工基本情况数据库

实例:A公司、B公司员工基本情况

数据库三级模式

外模式(用户级)

一个数据库有多个外模式

保证数据安全性

DBMS提供子模式定义语言

模式(概念级)

一个数据库只有一个模式

定义逻辑结构

定义数据关系

内模式(物理级)

一个数据只有一个内模式

记录存储模式

DBMS提供内模式定义语言

数据库二级映像

外模式/模式映像

确定局部逻辑结构与全局逻辑结构的关系

模式/内模式映像

确定全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系

数据库管理系统(DBMS)

DBMS组成

语言编译处理程序

数据定义语言(DDL)编译程序

源模式编译为数据库结构信息描述

数据操纵语言(DML)编译程序

转换成可执行的增删改查

系统运行控制程序

系统总控制程序

控制协调各程序的活动

安全性控制程序

权限管理

完整性控制程序

完整性约束

并发控制程序

协调多应用、多用户

数据存取更新

对数据的增删改查操作

系统建立、维护程序

装配程序

初始数据库的数据装入

重组程序

数据库性能降低时重组

系统恢复程序

恢复到以前的某个正确状态

数据字典

描述数据库中有关信息的数据目录,如数据库三级模式、数据类型、用户名、用户权限等有关数据库系统的信息

DBMS数据存取

用户使用特定操作语言向DBMS发出存取请求

DBMS将请求转换成代码指令

DBMS检查三级模式和二级映像

DBMS对数据库执行存取操作

DBMS接收存取操作结果

DBMS数据结果进行必要的处理(如格式转换)

DBMS将处理结果返回给用户

数据模型

三个世界

现实世界

客观描述

事物总体、事物个体、特征、事物联系

信息世界

现实世界在人脑中的反映

实体(一辆汽车)

实体型(汽车)

实体集(所有汽车)

属性

实体具有的某一特性

能唯一标识实体的属性

属性取值范围

联系

1对1

1对n

n对n

计算机世界

字段

标记实体属性的命名单位

记录

字段的有序集合

文件

同一类记录的集合

关键字

唯一标识文件中记录的字段

实体联系模型(概念模式)

基本组成

实体型(矩形框)

属性(椭圆框)

联系(菱形框)

联系类型

两个实体间的联系

三个及三个以上实体间的联系

同一实体集内部各实体间的联系

数据模型

层次模型(树)

特点

每棵树有且仅有一个节点没有双亲,此为根节点

根以外的其他节点有且仅有一个双亲节点

父子节点之间的联系是1对n关系

数据操纵与完整型约束

主要操纵:增删改查

插入子节点必须要有双亲节点

删除双亲节点必须同时删除子节点

修改时必须修改所有相应记录

优缺点

优点

结构简单、层次分明

联系简单,查询效率高

良好的数据完整性支持

缺点

不能表示三个及以上实体型联系

对插入、删除限制太强

查询子节点必须通过双亲节点

网状模型

特点

有一个以上的节点没有双亲节点

允许节点有多个双亲节点

允许两个节点之间有多种联系

数据操纵与完整性约束

主要操纵:增删改查

允许插入未确定双亲节点的子节点

允许只删除双亲节点

修改时只需要更新指定记录

优缺点

优点

更为直接的描述复杂客观世界

良好的性能和存储效率

缺点

数据结构复杂

DDL、DML语言复杂

加重编码应用程序负担(记录间的联系本质是通过存取路径实现,应用程序需要指定存取路径)

关系模型

特点

由表名、表头、表体组成的规范二维表

每个二维表表示关系

基本要素:关系、元组、属性、域、分量、关键字、关系模式、关系实例

数据操纵与完整性约束

主要操纵:增删改查

实体完整性

参照完整性

用户自定义完整性

优缺点

优点

严格的数据支持

结构简单清晰

存取路径透明

缺点

查询效率底

关系数据库

关系模型结构和定义

关系形式化定义

域(值域):一组具有相同数据类型的值的集合

笛卡尔积:D1xD2x…Dn={(d1,d2,…,dn)|属于Di}

笛卡尔积即为一个二维表、表的框架由域构成,行为一个元组,每列来自同一个域

关系:笛卡尔积的任一子集称为定义在域上的n元关系

关系的性质

列是同质的

每列需要来自同一个域,同一数据类型

不同列可以来自同一域

列的顺序可以任意交换

关系中的元组顺序可任意

关系中不允许存在相同的元组

关系中每一个分量必须是原子的(不可再分)

关系的键与完整性

候选键:能唯一标识关系中元组的一个属性或属性集

特点

唯一性

最小性

主关系键(主键):候选键中用以增删改查的操作变量

主属性:包含在主关系键中的各个属性

非码属性:不包含在任何候选键中的属性

外部关系键:X是A中的一个(组)属性,非A表主键、是B表主键,则X是A的外部关系键

关系完整性

实体完整性

主关系键的值不能为空或部分为空

参照完整性

外部关系键要么为某一个值、要么为空

用户自定义完整性

必须满足针对某一具体关系的约束语义要求(如月份)

关系代数

运算对象

运算结果

运算符

集合运算

并、差、交、笛卡尔积

专门的关系运算符

选取、投影、连接、自然连接、除

算术比较运算符

大于、大于等于、小于、小于等于、等于、不等于

逻辑运算符

与、或、非

版权声明