对数据库及数据库设计的理解

一、概念

（1）数据库（DataBase，简称DB）是长期存储在计算机内、有组织的、可共享

的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的回溯据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度（redundancy）、较高的数据性（data independency）和易扩展性，并为各种用户共享。

数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。 （2）数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。其主要功能：

a.数据定义功能

b.数据组织、存储和管理 c.数据操纵功能

d.数据库的事务管理和运行管理 e.数据库的建立和维护

二、基本内容

（1）数据模型：是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。包括概念模型（ER图）、逻辑模型和物理模型。目前，最常用的是关系模型。 （2）关系数据库标准语言SQL（Structured Query Language）：数据定义、数据查询、数据更新、数据控制四大部分。

（3）数据库的安全控制：用户标识与鉴别、存取控制、自主存取控制、授权与回收。实现数据库系统安全性的技术和方法有很多种，最重要的是存取控制技术、视图技术和审计技术。自主存取控制功能一般是通过SQL的GRANT语句和REVOKE语句来实现的。对数据库的授权则由DBA在创建用户时通过CREATE USER 语句来实现。

（4）数据库的完整性是数据的正确性和相容性。为维护数据库的完整性，DBMS必须做到：

a.提供定义完整性约束条件的机制； b.提供完整检查的方法； c.违约处理 （5）关系数据理论（规范化理论）：数据库开发要遵循一定的规范。并不是规范化程度越高，模式就越好，而必须结合应用环境和现实世界的具体情况合理的选择数据库模式。

三、数据库设计--三分技术，七分管理，十二分基础数据

在数据库建设中不仅涉及技术，还设计管理。要建设好一个数据库应用系统，开发技术固然重要，但相比之下管理更重要。这里管理不仅仅包括数据库建设作为一个大型的工程项目本生的项目管理，而且包括该企业的业务管理。

（1）数据库设计的基本步骤：

a.需求分析；

b.概念结构设计； c.逻辑结构设计；

d.物理结构设计； e.数据库实施；

f.数据库运行与维护。

（2）数据库恢复技术

保证数据一致性是对数据库的基本要求。事务是数据库的逻辑工作单位，只要DBMS能够保证系统中一切事务的原子性、一致性、隔离性和持续性，也就保证了数据库处于一致状态。为了保证事务原子性、一致性与持续性，DBMS必须对事务故障、系统故障和介质故障进行恢复。数据库转储和登记日志文件是恢复中最常用的技术。恢复的基本原理就是利用存储在后备副本、日志文件和数据镜像中的冗余数据来重建数据库。

（3）并发控制

数据库的重要特征是它能够为多个用户提供数据共享。数据库管理系统允许共享的用户数目是数据库管理系统的重要标志之一。数据库管理系统必须提供并发控制来协调并发用户的并发操作以保证并发事务的隔离性和一致性，保证数据库的一致性。

数据库的并发控制以事务为单位，通常使用封锁技术实现并发控制。对数据对象施加封锁，会带来活锁和死锁问题，并发控制机制必须提供适合的数据库特点的解决方法。

四、常用数据库

（1）Oracle（甲骨文）

Oracle数据库管理系统是一个以关系型和面向对象为中心管理数据的数据库管理软件系统，其在管理信息系统、企业数据处理、因特网及电子商务等领域有着非常广泛的应用。因其在数据安全性与数据完整性控制方面的优越性能，以及跨操作系统、跨硬件平台的数据互操作能力，使得越来越多的用户将Oracle作为其应用数据的处理系统。Oracle数据库是基于“客户端/服务器”模式结构。客户端应用程序执行与用户进行交互的活动。其接收用户信息，并向“服务器端”发送请求。服务器系统负责管理数据信息和各种操作数据的活动。

（2）DB2（IBM）

DB2主要应用于大型应用系统，具有较好的可伸缩性，可支持从大型机到单用户环境，应用于OS/2、Windows等平台下。 DB2提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性、可恢复性，以及小规模到大规模应用程序的执行能力，具有与平台无关的基本功能和SQL命令。DB2采用了数据分级技术，能够使大型机数据很方便地下载到LAN数据库服务器，使得客户机/服务器用户和基于LAN的应用程序可以访问大型机数据，并使数据库本地化及远程连接透明化。 它以拥有一个非常完备的查询优化器而著称，其外部连接改善了查询性能，并支持多任务并行查询。 DB2具有很好的网络支持能力，每个子系统可以连接十几万个分布式用户，可同时激活上千个活动线程，对大型分布式应用系统尤为适用。

（3）MySQL（甲骨文）

MySQL是一个小型关系型数据库管理系统，。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。

（4） Access （Microsoft）

Access是由微软发布的关联式数据库管理系统。它结合了 Microsoft Jet Database Engine 和图形用户界面两项特点，是 Microsoft Office 的系统程式之一。Microsoft Access在很多地方得到广泛使用，例如小型企业，大公司的部门，和喜爱编程的开发人员专门利用它来制作处理数据的桌面系统。它也常被用来开发简单的WEB应用程序．这些应用程序都利用ASP技术在Internet Information Services运行。

（5）SQL server（Microsoft ）

SQL Server 是一个关系数据库管理系统。SQL server的主要功能如下图：

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学弟：胡鹏程