#### 数据库的基本概念
数据：指描述事物的符号记录，计算机中的数据分为持久性数据和临时性数据
数据库：数据的集合，具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质中，是多种应用数据的集合，并且可以被各个应用程序所共享，数据库中的数据特点：集成、共享
数据库管理系统（DBMS）：是管理数据的机构，是一个系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护数据服务等
数据库管理员（DBA）：对数据库的规划、设计、维护、监视等进行管理的人员
数据库系统（DBS）：由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、系统硬件平台及系统软件平台构成的一个以数据库管理系统为核心的完整运行实体
数据库系统的基本特点：数据集成性、数据的共享性高冗余性低、数据独立性高、数据统一管理与控制
数据库内部有三级模式和二级映射：
1. 三级模式：概念级模式、内部模式、外部模式
2. 二级映射：概念级到内部级映射、外部级到概念级映射
数据库应用系统（DBAS）：程序员根据用户的需求在数据库管理系统的支持下，用数据库管理系统提供的命令编写、开发并能够在数据库管理系统的支持下运行的程序和数据库的总称
数据库管理技术经历的3个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段
#### 数据模型
数据模型概念：可以将现实世界复杂的要求反应到计算机数据库的物理世界，数据模型是数据库系统基础，模型就是对现实世界特征的模拟和抽象
模型转化过程的两个阶段：从现实世界到信息世界，再从信息世界到计算机世界
一个数据模型应满足的三要素：数据结构、数据操作、数据约束
数据模型按照不同的应用层次分为：概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型
概念模型是面向现实世界的，将现实世界的要求转化成、实体、联系和属性等几个基本概念，以及他们之间的基本连接关系，并且可以用E-R图直接形象的展示出来
E-R模型的基本概念：实体、属性、联系（1：1，1：n，n：m）
E-R图：用来表示E-R模型（方块-实体，圆圈-属性，菱形-联系）
学生与课程之间的多对多联系：
层次模型：用树形结构来表示实体及其之间联系的模型。结点是实体，树枝是联系，从上到下是一对多的关系
层次模型的特点：
1. 有且公有一个无父结点的根结点，位于最高层次
2. 树结点以外的子结点向上有且公有一个父结点，向下可以有一个或多个子结点
网状模型：用网状结构表示实体之间联系d 模型，是层次模型的扩展（特点：允许一个或多个结点无父结点，一个结点可以有多余一个的父结点）
关系模型：是目前数据库领域中最常用的数据模型之一
#### 关系代数运算
关系数据系统的特点之一是建立在数学理论基础之上，很多数学理论可以表示关系模型的数据操作，其中最著名的是关系代数与关系演算
关系代数基本运算：插入、删除、修改、查询（投影、选择、笛卡尔积、除、 交、并、差、连接）
并：
差：
交：
笛卡尔积：
除：
投影：（去掉所选择列中的重复项）
连接：
#### 数据库设计方法和步骤
数据库设计是数据应用的核心，分为需求分析、概念设计、逻辑设计3个阶段
数据库设计的基本任务是根据用户对象的信息需求、处理需求和数据库的支持环境设计出数据模式
数据库设计方法分2类：面向数据的方法（以信息需求为主，兼顾处理需求），面向过程的方法（以处理需求为主，兼顾信息需求），面向数据的方法是主流的设计方法
数据库设计的步骤：一般采用生命周期法，即将整个数据库应用系统的开发分解成目标独立的若干个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、编码、测试、运行、进一步修改
在数据库设计中采用上面几个阶段中的前4个阶段，并且主要以数据结构与模型的设计为主线
概念设计的目的：分析数据间内在语义的关联方法有集中式模式设计法、视图集成设计法
数据库概念设计步骤：选择局部应用、视图设计、视图集成
逻辑设计：把E-R图转化为关系模型
物理设计：数据库在物理设备上的存储结构与存取方法
数据库的管理：是数据库中的共享资源进行维护和管理，内容包括：数据库的建立、数据库的调整、数据库的从租、数据库的安全性与完整性的控制、数据库的故障恢复、数据库的监控
#### 范式判断
构造数据库必须遵循一定的规则在关系数据库中这种规则就是范式
范式是符合某一种级别的关系模式的集合，关系数据库中的关系必须满足一定的要求即满足不同的范式，目前关系数据库有六种范式第一范式1NF、第二范式2NF、第三范式3NF、第四范式4NF、第五范式5NF、和第六范式6NF满足最低要求的范式是第一范式1NF 在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式2NF 其余
范式以次类推一般说来数据库只需满足第三范式3NF 就行了
* 第一范式1NF
在任何一个关系数据库中第一范式1NF 是对关系模式的基本要求，不满足第一范式1NF 的数据库就不是关系数据库。所谓第一范式1NF 是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项，同一列中不能有多个值，即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性如果出现重复的属性就可能需要定义一个新的实体。新的实体由重复的属性构成新实体与原实体之间为一对多关系。在第一范式1NF 中表的每一行只包含一个实例的信息，简而言之第一范式就是无重复的列
* 第二范式2NF
第二范式2NF 是在第一范式1NF 的基础上建立起来的，即满足第二范式2NF必须先满足第一范式1NF ，第二范式2NF 要求数据库表中的每个实例或行必须可以被唯一地区分，为实现区分通常需要为表加上一个列以存储各个实例的唯一标识。第二范式2NF 要求实体的属性完全依赖于主关键字，所谓完全依赖是指不能存在仅依赖主关键字一部分的属性，如果存在那么这个属性和主关键字的这一部分应该分离出来形成一个新的实体，新实体与原实体之间是一对多的关系，简而言之第二范式就是非主属性非部分依赖于主关键字
* 第三范式3NF
满足第三范式3NF 必须先满足第二范式2NF，简而言之第三范式3NF要求一个数据库表中不包含已在其它表中已包含的非主关键字信息，例如存在一个部门信息表，其中每个部门有部门编号、部门名称、部门简介等信息那么员工信息表中列出部门编号后就不能再将部门名称、部门简介等与部门有关的信息再加入员工信息表中，如果不存在部门信息表则根据第三范式3NF 也应该构建它，否则就会有大量的数据冗余，简而言之第三范式就是属性不依赖于其它非主属性
#### 小结
在数据管理技术发展的桑阶段中，数据共享最好的是数据库系统阶段
数据库设计中反映用户对数据要求的模式是外模式
负责数据库中查询操作的数据库语言是数据操纵语言
数据库管理系统的基本功能**不包括**数据库和网络中其它系统的通信
在关系模型中每一个二维表称为关系
在关系表中，属性值必须是另一个表主键的有效值或空值，这样的属性是外键
课程号决定教师名，教师名决定教师地址：
学号决定姓名，课程号决定课程名，两者共同决定成绩：
在关系数据库中，描述全局数据逻辑结构的是概念模式
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