数据库原理有哪些？
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一、数据库的原理有哪些？
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
信息＝数据＋处理
表示与被表示
数据库演变
人工管理
- 数据 + 程序 => 内存 => 处理 => 完成 => 释放
- 逻辑结构和物理结构均由应用程序决定
- 数据面向程序单独定义
程序与数据强依赖
数据不保存
无专门管理软件
数据不共享
数据不独立
文件系统
- 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
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
数据以文件形式保存
由文件系统管理数据
设备独立性
数据库系统
- 一组数据可为多个应用和用户共同使用
- 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
安全性
口令验证
权限管理
完整性
- 数据合法性如 data type
- 数据范围如月份
同事实多表示如性别不能同时男女
正确性
有效性
DBMS组成
- 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
- 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
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
语言编译处理程序
系统运行控制程序
系统建立、维护程序
数据字典
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
- 客观描述
- 事物总体、事物个体、特征、事物联系
- 现实世界在人脑中的反映
- 实体型（汽车）
- 实体集（所有汽车）
- 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
- 1对1
- 1对n
- n对n
- 实体（一辆汽车）
- 属性
- 键
- 域
- 联系
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
现实世界
数据库原理
信息世界
计算机世界
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）
- 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
- 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
特点
数据操纵与完整型约束
优缺点
网状模型
- 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
- 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）
特点
数据操纵与完整性约束
优缺点
关系模型
- 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
- 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
特点
数据操纵与完整性约束
优缺点
关系数据库
关系模型结构和定义
- 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
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）
关系形式化定义
关系的性质
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
- 唯一性
- 最小性
- 特点
- 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
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）
键
关系完整性
关系代数
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
运算对象
运算结果
运算符
以上就是小编为您带来的数据库原理有哪些，希望对您有所帮助。
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