
传统的基本数据模型有以下三种:
1、层次模型
层次模型是一种树结构模型,它把数据按自然的层次关系组织起来,以反映数据之间的隶属关系。层次模型是数据库技术中发展最早、技术上比较成熟的一种数据模型。它的特点是地理数据组织成有向有序的树结构,也叫树形结构。结构中的结点代表数据记录,连线描述位于不同结点数据间的从属关系(一对多的关系)。
2、网状数据模型
网状模型将数据组织成有向图结构,图中的结点代表数据记录,连线描述不同结点数据间的联系。这种数据模型的基本特征是,结点数据之间没有明确的从属关系,一个结点可与其它多个结点建立联系,即结点之间的联系是任意的,任何两个结点之间都能发生联系,可表示多对多的关系。
3、关系数据模型
由于关系数据库结构简单, *** 作方便,有坚实的理论基础,所以发展很快,80年代以后推出的数据库管理系统几乎都是关系型的。涉及到的基础知识有:关系模型的逻辑数据结构,表的 *** 作符,表的完整性规则和视图、范式概念。
关系模型可以简单、灵活地表示各种实体及其关系,其数据描述具有较强的一致性和独立性。在关系数据库系统中,对数据的 *** 作是通过关系代数实现的,具有严格的数学基础。
一、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。
二、所谓数据结构是指数据的组织形式或数据之间的联系。
三、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。
四、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)。
五、数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的建立在计算机存储设备上的仓库。简单来说是本身可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据进行新增、截取、更新、删除等 *** 作。
数据库领域公认的标准结构是三级模式结构,它包括外模式、概念模式、内模式,有效地组织、管理数据,提高了数据库的逻辑独立性和物理独立性。用户级对应外模式,概念级对应概念模式,物理级对应内模式,使不同级别的用户对数据库形成不同的视图
三种模式分别指:外模式:外模式又称子模式或用户模式,对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集,包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。用户可以通过外模式描述语言来描述、定义对应于用户的数据记录(外模式),也可以利用数据 *** 纵语言(DataLanguage,DML)对这些数据记录进行 *** 作。外模式反映了数据库的用户观。
概念模式
模式又称概念模式或逻辑模式,对应于概念级。它是由数据库设计者综合所有用户的数据,按照统一的观点构造的全局逻辑结构,是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述,是所有用户的公共数据视图(全局视图)。它是由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(DataDescriptionLanguage,DDL)来描述、定义的,体现、反映了数据库系统的整体观。
内模式
内模式又称存储模式,对应于物理级,它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义,它是数据库的存储观。
在一个数据库系统中,只有唯一的数据库,因而作为定义、描述数据库存储结构的内模式和定义、描述数据库逻辑结构的模式,也是唯一的,但建立在数据库系统之上的应用则是非常广泛、多样的,所以对应的外模式不是唯一的,也不可能是唯一的。
软件系统的体系结构经历了主机终端模式、客户机/服务器(C/S)模式、浏览器/服务器(B/S)和多层分布式结构。
主机/终端结构:
早期计算机系统多是单机系统,多个用户是通过联网终端来访问的,没有网络的概念。即所谓的主机分时系统。连接的终端完成没有事务处理的能力,只是输入和显示信息。所有的事务处理功能完全放在主机上进行。因此主机的负载很重,整个系统的事务处理能力全部取决于主机。目前主机/终端模式逐渐被淘汰。
两层结构——客户/服务器体系结构:
早期的C/S结构是一种典型的两层结构,按照各自实现功能的不同,将应用程序分为两大部分:一部分是用于处理数据库,称其为服务器部分;另一部分用于处理应用程序、请求服务,被称为客户部分。客户部分负责执行前台功能,如管理用户接口、数据处理和报告请求等,而服务器部分执行后台服务,如管理外设、控制对共享数据库的 *** 纵、接受并应答客户机的请求等。
C/S结构的工作原理是:用户通过应用程序向客户机提出数据请求,客户机通过网络将用户数据提交给服务器,服务器的数据库管理系统执行数据处理任务,然后把经过处理后的用户需要的那部分数据,传输到客户机上,最后由客户机完成对其数据的加工,并将加工结果提交的服务器。
浏览器/服务器结构(B/S结构):
B/S本质上也是一种C/S结构,它是传统的两层C/S结构在Web上的发展。相对于C/S结构而言,B/S结构是把原来在客户机一侧的应用程序模块与显示功能分开,将应用程序模块放在Web服务器上,客户端只需要安装浏览器就可以了,这样将系统业务处理部分统一放在Web服务器上,客户端只起到与用户交互的作用。
B/S结构的工作原理是:Web服务器接受浏览器的Web请求,并处理Web页面请求,同时将数据请求通过数据库接口转换成数据库服务器能接受的形式(如SQL),只会送到数据库服务器,数据库服务器根据数据请求执行相应的数据库 *** 作(如查询、统计、修改)
数据库系统DBS(Data Base System)包含数据库DB(Data Base)和数据库管理系统DBMS(Database Management System)。
数据库系统:
数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统,也是一个为实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质 、处理对象和管理系统的集合体。
数据库系统必须满足以下几个要求:
①能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度,节省开发费用。
②冗余数据少,数据共享程度高。
③系统的用户接口简单,用户容易掌握,使用方便。
④能够确保系统运行可靠,出现故障时能迅速排除;能够保护数据不受非受权者访问或破坏;能够防止错误数据的产生,一旦产生也能及时发现。
⑤有重新组织数据的能力,能改变数据的存储结构或数据存储位置,以适应用户 *** 作特性的变化,改善由于频繁插入、删除 *** 作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。
⑥具有可修改性和可扩充性。
⑦能够充分描述数据间的内在联系。
常见的数据库系统:
MySQL
MySQL是一个快速的、多线程、多用户和健壮的SQL数据库服务器。MySQL服务器支持关键任务、重负载生产系统的使用,也可以将它嵌入到一个大配置(mass- deployed)的软件中去。
SQL Server
SQL Server 提供了众多的Web和电子商务功能,如对XML和Internet标准的丰富支持,通过Web对数据进行轻松安全的访问,具有强大的、灵活的、基于Web的和安全的应用程序管理等。
Oracle
Oracle产品系列齐全,几乎囊括所有应用领域,大型,完善,安全,可以支持多个实例同时运行,功能强。能在所有主流平台上运行。完全支持所有的工业标准。采用完全开放策略。可以使客户选择最适合的解决方案。对开发商全力支持。
数据库:
数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。
数据库的特点:
⑴ 实现数据共享
数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。
⑵ 减少数据的冗余度
同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据,减少了数据冗余,维护了数据的一致性。
⑶ 数据的独立性
数据的独立性包括逻辑独立性(数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立)和物理独立性(数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构)。
⑷ 数据实现集中控制
文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。
⑸数据一致性和可维护性,以确保数据的安全性和可靠性
主要包括:①安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;②完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;③并发控制:使在同一时间周期内,允许对数据实现多路存取,又能防止用户之间的不正常交互作用。
⑹ 故障恢复
由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障,可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误 *** 作造成的数据错误等。
数据库的种类:
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。
数据库管理系统:
数据库管理系统(Database Management System)是一种 *** 纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过dbms进行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立,修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)和数据 *** 作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等 *** 作。
主要功能:
1数据定义:DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language),供用户定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。DDL主要用于建立、修改数据库的库结构。DDL所描述的库结构仅仅给出了数据库的框架,数据库的框架信息被存放在数据字典(Data Dictionary)中。
2数据 *** 作:DBMS提供数据 *** 作语言DML(Data Manipulation Language),供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等 *** 作。
3数据库的运行管理:数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能,包括多用户环境下的并发控制、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理、事务的管理和自动恢复,即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库系统的正常运行。
4数据组织、存储与管理:DBMS要分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、存取路径等,需确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据,如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率,选择合适的存取方法提高存取效率。
5数据库的保护:数据库中的数据是信息社会的战略资源,所以数据的保护至关重要。DBMS对数据库的保护通过4个方面来实现:数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的完整性控制、数据库安全性控制。DBMS的其他保护功能还有系统缓冲区的管理以及数据存储的某些自适应调节机制等。
6数据库的维护:这一部分包括数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能,这些功能分别由各个使用程序来完成。
7通信:DBMS具有与 *** 作系统的联机处理、分时系统及远程作业输入的相关接口,负责处理数据的传送。对网络环境下的数据库系统,还应该包括DBMS与网络中其他软件系统的通信功能以及数据库之间的互 *** 作功能。
常见的数据库:
达梦数据库
SYBASE
DB2
ORACLE
MySQL
ACCESS
Visual Foxpro
MS SQL Server
Informix
PostgreSQL
参考链接:百度百科 - 数据库系统百度百科 - 数据库百度百科 - 数据库管理系统
数据库三大范式最简单的解释如下:
第一范式(1NF):属性不可分割,即每个属性都是不可分割的原子项。(实体的属性即表中的列)。
第二范式(2NF):满足第一范式;且不存在部分依赖,即非主属性必须完全依赖于主属性。(主属性即主键;完全依赖是针对于联合主键的情况,非主键列不能只依赖于主键的一部分)。
第三范式(3NF):满足第二范式;且不存在传递依赖,即非主属性不能与非主属性之间有依赖关系,非主属性必须直接依赖于主属性,不能间接依赖主属性。(A -> B,B ->C,A -> C)。
数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分,主要完成对数据库的 *** 作与管理功能,实现数据库对象的创建、数据库存储数据的查询、添加、修改与删除 *** 作和数据库的用户管理、权限管理等。它的安全直接关系到整个数据库系统的安全,其防护手段主要有:
(1)使用正版数据库管理系统并及时安装相关补丁。
(2)做好用户账户管理,禁用默认超级管理员账户或者为超级管理员账户设置复杂密码;为应用程序分别分配专用账户进行访问;设置用户登录时间及登录失败次数限制, 防止暴力破解用户密码。
(3)分配用户访问权限时,坚持最小权限分配原则,并限制用户只能访问特定数据库,不能同时访问其他数据库。
(4)修改数据库默认访问端口,使用防火墙屏蔽掉对 外开放的其他端口,禁止一切外部的端口探测行为。
(5)对数据库内存储的重要数据、敏感数据进行加密存储,防止数据库备份或数据文件被盗而造成数据泄露。
(6)设置好数据库的备份策略,保证数据库被破坏后能迅速恢复。
(7)对数据库内的系统存储过程进行合理管理,禁用掉不必要的存储过程,防止利用存储过程进行数据库探测与攻击。
(8)启用数据库审核功能,对数据库进行全面的事件跟踪和日志记录。
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级构成的。
(1)模式 模式也称逻辑模式或概念模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。
模式实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。一个数据库只有一个模式。定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构,而且要定义数据之间的联系,定义与数据有关的安全性、完整性要求。
(2)外模式 外模式也称用户模式,它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。应用程序都是和外模式打交道的。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据,数据库中的其余数据对他们是不可见的。
(3)内模式 内模式也称存储模式,一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式。例如,记录的存储方式是顺序结构存储还是B树结构存储;索引按什么方式组织;数据是否压缩,是否加密;数据的存储记录结构有何规定等。
COPY DE
以上就是关于数据库的三种基本模型是什么全部的内容,包括:数据库的三种基本模型是什么、数据库分为哪几类、数据库包含的三级模式分别是什么等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!
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