数据库的应用

数据库的基本概念和应用领域简单地说，可以把数据库定义为数据的集合，或者说数据库就是为了实现一定的目的而按某种规则组织起来的数据的集合

数据库管理系统就是管理数据库的系统，即对数据库执行一定的管理 *** 作

目前使用的数据库一般都是关系数据库管理系统（RDBMS）

它可以从下面3个方面来定义

●关系（R）：它表示一种特殊种类的数据库管理系统，即通过寻找相互之间的共同元素使存放在一个表中的信息关联到存放在另一个表中的信息

●管理系统（MS）：是允许通过插入、检索、修改或删除记录来使用数据的软件

●数据库：数据库管理系统由一个互相关联的数据集合和一组用以访问这些数据的程序组成，这个数据集合通常被称为数据库（DataBase）

数据库是存储信息的仓库，以一种简单、规则的方式进行组织

它具有以下4个特点：●数据库中的数据集组织为表

●每个表由行和列组成

●表中每行为一个记录

●记录可包含几段信息，表中每一列对应这些信息中的一段

数据库的应用领域非常广泛，不管是家庭、公司或大型企业，还是政府部门，都需要使用数据库来存储数据信息

传统数据库中的很大一部分用于商务领域，如证券行业、银行、销售部门、医院、公司或企业单位，以及国家政府部门、国防军工领域、科技发展领域等

随着信息时代的发展，数据库也相应产生了一些新的应用领域

主要表现在下面6个方面

1．多媒体数据库这类数据库主要存储与多媒体相关的数据，如声音、图像和视频等数据

多媒体数据最大的特点是数据连续，而且数据量比较大，存储需要的空间较大

2．移动数据库该类数据库是在移动计算机系统上发展起来的，如笔记本电脑、掌上计算机等

该数据库最大的特点是通过无线数字通信网络传输的

移动数据库可以随时随地地获取和访问数据，为一些商务应用和一些紧急情况带来了很大的便利

3．空间数据库这类数据库目前发展比较迅速

它主要包括地理信息数据库（又称为地理信息系统，即GIS）和计算机辅助设计（CAD）数据库

其中地理信息数据库一般存储与地图相关的信息数据；计算机辅助设计数据库一般存储设计信息的空间数据库，如机械、集成电路以及电子设备设计图等

4．信息检索系统信息检索就是根据用户输入的信息，从数据库中查找相关的文档或信息，并把查找的信息反馈给用户

信息检索领域和数据库是同步发展的，它是一种典型的联机文档管理系统或者联机图书目录

5．分布式信息检索这类数据库是随着Internet的发展而产生的数据库

它一般用于因特网及远距离计算机网络系统中

特别是随着电子商务的发展，这类数据库发展更加迅猛

许多网络用户（如个人、公司或企业等）在自己的计算机中存储信息，同时希望通过网络使用发送电子邮件、文件传输、远程登录方式和别人共享这些信息

分布式信息检索满足了这一要求

6．专家决策系统专家决策系统也是数据库应用的一部分

由于越来越多的数据可以联机获取，特别是企业通过这些数据可以对企业的发展作出更好的决策，以使企业更好地运行

由于人工智能的发展，使得专家决策系统的应用更加广泛

数据库的存在对于任何一个软件的运行以及网站信息的存储都是非常有必要的。但是并不是所有的存储方式都能满足需求，我们需要根据不同的情况进行调整。下面IT培训就从案例分析的角度出发来了解一下，不同的数据库存储结构的优劣性。

从读/写工作负载平衡、一致性需求、延迟和访问模式等方面看，应用是各异的。如果我们能对数据库和存储内部设施架构决策了然于胸，那么将有助于我们理解系统行为模式的原因所在，一旦在问题时能解决问题，并能根据工作负载调优数据库。

B树和LSM树结构上的大差别之一，在于优化的目的，以及优化的意义。

下面对B树和LSM树做一个对比。总而言之，B树具有如下属性：

B树是可变的，这支持通过引入一些空间开销，以及更为关联的写路径，实现就地更新。B树并不需要完全的文件重写或多源合并。

B树是读优化的。即B树不需要从多个源读取(因此也不需要此后的合并 *** 作)，这简化了读路径。

写可能会触发节点的级联分割，这会使一些写 *** 作更昂贵。

B树是针对分页(块存储)环境优化的，其中不存在字节地址。Theyareoptimizedforpagedenvironments(blockstorage),wherebyteaddressingisnotpossible

虽然也需要重写，但是通常情况下B树存储要比LSM树存储需要更少的维护。

并发访问需要读/写隔离，其中一系列的锁和闩(latch)。

LSM树具有如下特性：

LSM树是不可写的。SSTable是一次性写入磁盘的，永不更新。紧缩 *** 作通过从多个数据文件移除条目，并合并具有相同键的数据，实现空间的整合。在紧缩过程中，已合并的SSTable将被丢弃，并在成功合并后移除。不可写提供的另一个有用特性，就是刷新后的表可并发访问。

LSM是写优化的。这意味着写入 *** 作将被缓存，并顺序地刷新到磁盘中，潜在地支持磁盘上的空间本地性。

读 *** 作可能需要从多个数据源访问数据。因为不同时间写入的具有相同键的数据，可能会落在不同的数据文件中。记录在返回给客户前，必须经过合并过程。

LSM树需要做维护和紧缩，因为缓存的写入 *** 作将被刷新到磁盘。

1）数据模型的分类：

最常用的数据模型是概念数据模型和结构数据模型：

①概念数据模型（信息模型）：面向用户的，按照用户的观点进行建模，典型代表：E-R图

②结构数据模型：面向计算机系统的，用于DBMS的实现，典型代表有：层次模型，网状模型、关系模型，面向 对象模型

数据结构:主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等，是目标类型的集合。目标类型是数据库的组成成分，一般可分为两类：数据类型、数据类型之间的联系。数据类型如DBTG(数据库任务组)网状模型中的记录型、数据项，关系模型中的关系、域等。

联系部分有DBTG网状模型中的系型等。数据结构是数据模型的基础，数据 *** 作和约束都基本建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的 *** 作和约束。

数据 *** 作:数据模型中数据 *** 作主要描述在相应的数据结构上的 *** 作类型和 *** 作方式。它是 *** 作算符的集合，包括若干 *** 作和推理规则，用以对目标类型的有效实例所组成的数据库进行 *** 作。

数据约束：数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、他们之间的制约和依存关系，以及数据动态变化的规则，以保证数据的正确、有效和相容。它是完整性规则的集合，用以限定符合数据模型的数据库状态，以及状态的变化。

约束条件可以按不同的原则划分为数据值的约束和数据间联系的约束；静态约束和动态约束；实体约束和实体间的参照约束等。

数据库加密的方式从最早到现在有4种技术，首先是前置代理加密技术，该技术的思路是在数据库之前增加一道安全代理服务，所有访问数据库的行为都必须经过该安全代理服务，在此服务中实现如数据加解密、存取控制等安全策略，安全代理服务通过数据库的访问接口实现数据存储。安全代理服务存在于客户端应用与数据库存储引擎之间，负责完成数据的加解密工作，加密数据存储在安全代理服务中。

然后是应用加密技术，该技术是应用系统通过加密API对敏感数据进行加密，将加密数据存储到数据库的底层文件中；在进行数据检索时，将密文数据取回到客户端，再进行解密，应用系统自行管理密钥体系。

其次是文件系统加解密技术，该技术不与数据库自身原理融合，只是对数据存储的载体从 *** 作系统或文件系统层面进行加解密。这种技术通过在 *** 作系统中植入具有一定入侵性的“钩子”进程，在数据存储文件被打开的时候进行解密动作，在数据落地的时候执行加密动作，具备基础加解密能力的同时，能够根据 *** 作系统用户或者访问文件的进程ID进行基本的访问权限控制。

最后后置代理技术，该技术是使用“视图”“触发器”“扩展索引”“外部调用”的方式实现数据加密，同时保证应用完全透明。核心思想是充分利用数据库自身提供的应用定制扩展能力，分别使用其触发器扩展能力、索引扩展能力、自定义函数扩展能力以及视图等技术来满足数据存储加密，加密后数据检索，对应用无缝透明等核心需求。安华金和的加密技术在国内是唯一支持TDE的数据库加密产品厂商。

层次模型

网状模型

关系模型

对象关系模型

对象模型

还有这些数据库模型:

数据联合模型

面向概念模型

实体-属性-值模型

多位数据库模型

半结构化模型

分类: 电脑/网络 >> 程序设计 >> 其他编程语言

问题描述:

数据库的一些概念我希望得到明确一些的定义,最好举个例子因为脑子反应比较慢

基本表,代码表,中间表,报表,临时表

这几个表都是什么东西,能否给解释一下,都用来做什么的,什么情况下要用到

解析:

数据库系统的基本概念

数据：实际上就是描述事物的符号记录。

数据的特点：有一定的结构，有型与值之分，如整型、实型、字符型等。而数据的值给出了符合定型的值，如整型值15。

数据库：是数据的 ，具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内，是多种应用数据的集成，并可被各个应用程序共享。

数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的，具有集成与共享的特点。

数据库管理系统：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据 *** 纵、数据维护、控制及保护和数据服务等，是数据库的核心。

数据库管理系统功能：

（1）数据模式定义：即为数据库构建其数据框架；

（2）数据存取的物理构建：为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段；

（3）数据 *** 纵：为用户使用数据库的数据提供方便，如查询、插入、修改、删除等以及简单的算术运算及统计；

（4）数据的完整性、安生性定义与检查；

（5）数据库的并发控制与故障恢复；

（6）数据的服务：如拷贝、转存、重组、性能监测、分析等。

为完成以上六个功能，数据库管理系统提供以下的数据语言：

（1）数据定义语言：负责数据的模式定义与数据的物理存取构建；

（2）数据 *** 纵语言：负责数据的 *** 纵，如查询与增、删、改等；

（3）数据控制语言：负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等。

数据语言按其使用方式具有两种结构形式：交互式命令(又称自含型或自主型语言)宿主型语言（一般可嵌入某些宿主语言中）。

数据库管理员：对数据库进行规划、设计、维护、监视等的专业管理人员。

数据库系统：由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数据库管理员（人员）、硬件平台（硬件）、软件平台（软件）五个部分构成的运行实体。

数据库应用系统：由数据库系统、应用软件及应用界面三者组成。

文件系统阶段：提供了简单的数据共享与数据管理能力，但是它无法提供完整的、统一的、管理和数据共享的能力。

层次数据库与网状数据库系统阶段 ：为统一与共享数据提供了有力支撑。

关系数据库系统阶段

数据库系统的基本特点：数据的集成性 、数据的高共享性与低冗余性 、数据独立性（物理独立性与逻辑独立性）、数据统一管理与控制。

数据库系统的三级模式：

（1）概念模式：数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，全体用户公共数据视图；

（2）外模式：也称子模式与用户模式。是用户的数据视图，也就是用户所见到的数据模式；

（3）内模式：又称物理模式，它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。

数据库系统的两级映射：

（1）概念模式到内模式的映射；

（2）外模式到概念模式的映射。

42 数据模型

数据模型的概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与 *** 作提供一个抽象的框架。描述了数据结构、数据 *** 作及数据约束。

E-R模型的基本概念

（1）实体：现实世界中的事物；

（2）属性：事物的特性；

（3）联系：现实世界中事物间的关系。实体集的关系有一对一、一对多、多对多的联系。

E-R模型三个基本概念之间的联接关系：实体是概念世界中的基本单位，属性有属性域，每个实体可取属性域内的值。一个实体的所有属性值叫元组。

E-R模型的图示法：（1）实体集表示法； （2）属性表法； （3）联系表示法。

层次模型的基本结构是树形结构，具有以下特点：

（1）每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根；

（2）树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。

从图论上看，网状模型是一个不加任何条件限制的无向图。

关系模型采用二维表来表示，简称表，由表框架及表的元组组成。一个二维表就是一个关系。

在二维表中凡能唯一标识元组的最小属性称为键或码。从所有侯选健中选取一个作为用户使用的键称主键。表A中的某属性是某表B的键，则称该属性集为A的外键或外码。

关系中的数据约束：

（1）实体完整性约束：约束关系的主键中属性值不能为空值；

（2）参照完全性约束：是关系之间的基本约束；

（3）用户定义的完整性约束：它反映了具体应用中数据的语义要求。

43关系代数

关系数据库系统的特点之一是它建立在数据理论的基础之上，有很多数据理论可以表示关系模型的数据 *** 作，其中最为著名的是关系代数与关系演算。

关系模型的基本运算：

（1）插入 （2）删除 (3)修改 （4）查询（包括投影、选择、笛卡尔积运算）

44 数据库设计与管理

数据库设计是数据应用的核心。

数据库设计的两种方法：

（1）面向数据：以信息需求为主，兼顾处理需求；

（2）面向过程：以处理需求为主，兼顾信息需求。

数据库的生命周期：需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、编码阶段、测试阶段、运行阶段、进一步修改阶段。

需求分析常用结构析方法和面向对象的方法。结构化分析（简称SA）方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图表达数据和处理过程的关系。对数据库设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。

数据字典是各类数据描述的 ，包括5个部分：数据项、数据结构、数据流（可以是数据项，也可以是数据结构）、数据存储、处理过程。

数据库概念设计的目的是分析数据内在语义关系。设计的方法有两种

（1）集中式模式设计法（适用于小型或并不复杂的单位或部门）；

（2）视图集成设计法。

设计方法：E-R模型与视图集成。

视图设计一般有三种设计次序：自顶向下、由底向上、由内向外。

视图集成的几种冲突：命名冲突、概念冲突、域冲突、约束冲突。

关系视图设计：关系视图的设计又称外模式设计。

关系视图的主要作用：

（1）提供数据逻辑独立性；

（2）能适应用户对数据的不同需求；

（3）有一定数据保密功能。

数据库的物理设计主要目标是对数据内部物理结构作调整并选择合理的存取路径，以提高数据库访问速度有效利用存储空间。一般RDBMS中留给用户参与物理设计的内容大致有索引设计、集成簇设计和分区设计。

数据库管理的内容：

（1）数据库的建立；

（2）数据库的调整；

（3）数据库的重组；

（4）数据库安全性与完整性控制；

（5）数据库的故障恢复；

（6）数据库监控。

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