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数据库的概念与用途
数据库的概念？
什么是数据库呢?当人们从不同的角度来描述这一概念时就有不同的定义(当然是描述性的)例如称数据库是一个“记录保存系统”(该定义强调了数据库是若干记录的集合)又如称数据库是“人们为解决特定的任务以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合”(该定义侧重于数据的组织)更有甚者称数据库是“一个数据仓库”当然这种说法虽然形象但并不严谨严格地说数据库是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”在经济管理的日常工作中常常需要把某些相关的数据放进这样“仓库”并根据管理的需要进行相应的处理例如企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在表中这张表就可以看成是一个数据库有了这个“数据仓库”我们就可以根据需要随时查询某职工的基本情况也可以查询工资在某个范围内的职工人数等等这些工作如果都能在计算机上自动进行那我们的人事管理就可以达到极高的水平此外在财务管理、仓库管理、生产管理中也需要建立众多的这种“数据库”使其可以利用计算机实现财务、仓库、生产的自动化管理
J.Martin给数据库下了一个比较完整的定义：数据库是存储在一起的相关数据的集合这些数据是结构化的无有害的或不必要的冗余并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时则该系统包含一个“数据库集合”
数据库的优点？
人事基本档案
工号姓名性别年龄籍贯工资简历
0001刘丰男25重庆87/
0002王岗男26成都87/
0003李一女28北京87／
0004孙立女30上海91／
0005陈志男35武汉102／
使用数据库可以带来许多好处：如减少了数据的冗余度从而大大地节省了数据的存储空间；实现数据资源的充分共享等等此外数据库技术还为用户提供了非常简便的使用手段使用户易于编写有关数据库应用程序特别是近年来推出的微型计算机关系数据库管理系统dBASELL操作直观使用灵活编程方便环境适应广泛(一般的十六位机如IBM/PC/XT国产长城0520等均可运行种软件)数据处理能力极强数据库在我国正得到愈来愈广泛的应用必将成为经济管理的有力工具
数据库是通过数据库管理系统(DBMS-DATABASEMANAGEMENTSYSTEM)软件来实现数据的存储、管理与使用的dBASELL就是一种数据库管理系统软件
数据库结构与数据库种类？
数据库通常分为层次式数据库、网络式数据库和关系式数据库三种而不同的数据库是按不同的数据结构来联系和组织的
1.数据结构模型
(1)数据结构
所谓数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系如果用D表示数据用R表示数据对象之间存在的关系集合则将DS＝(DR)称为数据结构例如设有一个电话号码簿它记录了n个人的名字和相应的电话号码为了方便地查找某人的电话号码将人名和号码按字典顺序排列并在名字的后面跟随着对应的电话号码这样若要查找某人的电话号码(假定他的名字的第一个字母是Y)那么只须查找以Y开头的那些名字就可以了该例中数据的集合D就是人名和电话号码它们之间的联系R就是按字典顺序的排列其相应的数据结构就是DS＝(DR)即一个数组
(2)数据结构种类
数据结构又分为数据的逻辑结构和数据的物理结构数据的逻辑结构是从逻辑的角度(即数据间的联系和组织方式)来观察数据分析数据与数据的存储位置无关数据的物理结构是指数据在计算机中存放的结构即数据的逻辑结构在计算机中的实现形式所以物理结构也被称为存储结构本节只研究数据的逻辑结构并将反映和实现数据联系的方法称为数据模型
目前比较流行的数据模型有三种即按图论理论建立的层次结构模型和网状结构模型以及按关系理论建立的关系结构模型
2.层次、网状和关系数据库系统
(1)层次结构模型
层次结构模型实质上是一种有根结点的定向有序树(在数学中“树”被定义为一个无回的连通图)一个高等学校的组织结构图这个组织结构图像一棵树校部就是树根(称为根结点)各系、专业、教师、学生等为枝点(称为结点)树根与枝点之间的联系称为边树根与边之比为1:N即树根只有一个树枝有N个
按照层次模型建立的数据库系统称为层次模型数据库系统IMS(InformationManage-mentSystem)是其典型代表
(2)网状结构模型?
按照网状数据结构建立的数据库系统称为网状数据库系统其典型代表是DBTG(DataBaseTaskGroup)用数学方法可将网状数据结构转化为层次数据结构
(3)关系结构模型
关系式数据结构把一些复杂的数据结构归结为简单的二元关系(即二维表格形式)例如某单位的职工关系就是一个二元关系这个四行六列的表格的每一列称为一个字段(即属性)字段名相当于标题栏中的标题(属性名称)；表的每一行是包含了六个属性(工号、姓名、年龄、性别、职务、工资)的一个六元组即一个人的记录这个表格清晰地反映出该单位职工的基本情况
职工基本情况
工号姓名年龄性别职务工资
0001张兰26女科员78
0002李勇34男副科长91
0003王杰50男处长119
二维表格结构
A3A1…Ak…An
V11
V12
.
V13V21
Vg
.
V2m…
…
…
….Vk1
VK2
.
VKm…
…
…
…vn1
Vn2
.
Vnm
通常一个m行、n列的二维表格的结构如表所示
表中每一行表示一个记录值每一列表示一个属性(即字段或数据项)该表一共有m个记录每个记录包含n个属性
作为一个关系的二维表必须满足以下条件：
(1)表中每一列必须是基本数据项(即不可再分解)
(2)表中每一列必须具有相同的数据类型(例如字符型或数值型)
(3)表中每一列的名字必须是唯一的
(4)表中不应有内容完全相同的行
(5)行的顺序与列的顺序不影响表格中所表示的信息的含义
由关系数据结构组成的数据库系统被称为关系数据库系统
在关系数据库中对数据的操作几乎全部建立在一个或多个关系表格上通过对这些关系表格的分类、合并、连接或选取等运算来实现数据的管理dBASEII就是这类数据库管理系统的典型代表对于一个实际的应用问题(如人事管理问题)有时需要多个关系才能实现用dBASEII建立起来的一个关系称为一个数据库(或称数据库文件)而把对应多个关系建立起来的多个数据库称为数据库系统dBASEII的另一个重要功能是通过建立命令文件来实现对数据库的使用和管理对于一个数据库系统相应的命令序列文件称为该数据库的应用系统因此可以概括地说一个关系称为一个数据库若干个数据库可以构成一个数据库系统数据库系统可以派生出各种不同类型的辅助文件和建立它的应用系统
数据库的要求与特性？
为了使各种类型的数据库系统能够充分发挥它们的优越性必须对数据库管理系统的使用提出一些明确的要求
1.建立数据库文件的要求
(1)尽量减少数据的重复使数据具有最小的冗余度计算机早期应用中的文件管理系统由于数据文件是用户各自建立的几个用户即使有许多相同的数据也得放在各自的文件中因而造成存储的数据大量重复浪费存储空间数据库技术正是为了克服这一缺点而出现的所以在组织数据的存储时应避免出现冗余
(2)提高数据的利用率使众多用户都能共享数据资源
(3)注意保持数据的完整性这对某些需要历史数据来进行预测、决策的部门(如统计局、银行等)特别重要
(4)注意同一数据描述方法的一致性使数据操作不致发生混乱如一个人的学历在人事档案中是大学毕业而在科技档案中却是大学程度这样就容易造成混乱
(5)对于某些需要保密的数据必须增设保密措施
(6)数据的查找率高根据需要数据应能被及时维护
2.数据库文件的特征
无论使用哪一种数据库管理系统由它们所建立的数据库文件都可以看成是具有相同性质的记录的集合因而这些数据库文件都有相同的特性：
(1)文件的记录格式相同长度相等
(2)不同的行是不同的记录因而具有不同的内容
(3)不同的列表示不同的字段名同一列中的数据的性质(属性)相同
(4)每一行各列的内容是不能分割的但行的顺序和列的顺序不影响文件内容的表达
3.文件的分类
对文件引用最多的是主文件和事物文件其他的文件分类还包括表文件、备份文件、档案的输出文件等下面将讲述这些文件
(1)主文件主文件是某特定应用领域的永久性的数据资源主文件包含那些被定期存取以提供信息和经常更新以反映最新状态的记录典型的主文件有库存文件、职工主文件和收帐主文件等
(2)事务文件事务文件包含着作为一个信息系统的数据活动(事务)的那些记录这些事务被分批以构成事务文件例如从每周工资卡上录制下来的数分批存放在一个事务文件上然后对照工资清单文件进行处理以便打印出工资支票和工资记录簿
(3)表文件表文件是一些表格之所以单独建立表文件而不把表设计在程序中是为了便于修改例如一个公用事业公司的税率表或国内税务局的税率就可以存储在表中文件
(4)备用文件备用文件是现有生产性文件的一个复制品一旦生产性文件受到破坏利用备用文件就可以重新建立生产性文件
(5)档案文件档案文件不是提供当前处理使用的而是保存起来作为历史参照的例如国内税务局(IRS)可能要求检查某个人最近15年的历史实际上档案文件恰恰是在给定时间内工作的一个“快照”
(6)输出文件输出文件包含将要打印在打印机上的、显在屏幕上的或者绘制在绘图仪上的那些信息的数值映象输出文件可以是“假脱机的”(存储在辅存设备上)当输出设备可用时才进行实际的输出
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