1.1數據庫的基本概念

1.1.1數據庫、數據庫管理系統和數據庫系統

1.數據庫

數據庫(Database DB)是存放數據的倉庫，而且這些數據存在一定的關聯，并按一定的格式存放在計算機中。廣義上講，數據不僅包含數字，還包含文本、圖像、音頻、視頻等。

2.數據庫管理系統

數據庫管理系統(Database Management System，DBMS)是管理數據庫的系統，它按一定的數據模型組織數據。提供以下功能：

(1)數據定義功能：可定義數據庫中的數據對象。

(2)數據操縱功能：可對數據庫表進行基本操作增刪改查

(3)數據庫完整性檢查功能：保證用戶輸入的數據滿足相應的約束條件。

(4)數據庫的安全保護功能：保證只有具有權限的用戶才能訪問數據庫中的數據。

(5)數據庫的并發控制功能：使多個應用程序可以在同一時刻并發訪問數據庫中的數據。

(6)數據庫系統的故障恢復功能：數據庫運行故障時進行數據庫恢復，保證數據庫可靠運行。

(7)在網絡環境下訪問數據庫的功能。

(8)方便、有效地存取數據庫信息的接口和工具。編程人員通過程序開發工具與數據庫的接口編寫數據庫應用程序。數據庫管理員(Database Administrator，DBA)。

目前比較流行的數據庫有SQL Server、Oracle、MySQL、Sybase、DB2、Access、Visual FoxPro等。SQL Server是中大型關系數據庫管理系統。

2.數據庫系統

數據、數據庫、數據庫管理系統與操作數據庫的應用程序，加上支撐他們的硬件平臺、軟件平臺和與數據庫有關的人員一起構成了一個完整的數據庫系統。

1.1.2數據模型

1.層次模型

層次模型將數據組成一對多關系的結構，采用關鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。它存取方便且速度快；結構清晰，容易理解；數據修改和數據庫擴展容易實現；檢索關鍵屬性十分方便。但其結構不夠靈活；同一屬性的數據要存儲多次，數據冗余大；不適合于拓撲空間數據的組織。

2.網狀模型

網狀模型具有多對多類型的數據組織方式。它能明確而方便地表示數據間的復雜關系，且數據冗余小。但網狀結構的復雜，增加了用戶查詢和定位的困難度；需要存儲數據間聯系的指針，使得數據量增大；數據修改不方便。

3.關系模型

關系模型以記錄組成或二維數據表的形式組織數據，以便于利用各種實體與屬性之間的關系進行存儲和變換，不分層也無指針，是建立空間數據和屬性數據之間關系的一種非常有效地數據組織方法。它結構特別靈活，概念單一，滿足所有布爾邏輯運算和數學運算規則形成的查詢要求；能搜索、組合和比較不同類型的數據；增加和刪除數據非常方便；具有更高的數據獨立性和更好的安全保密性。但是數據庫較大時，其查找滿足特定關系的數據費時，而且無法表達空間關系。

1.1.2關系數據庫語言

SQL語言的全名是結構化查詢語言(Structured Query Language，SQL)，是用于數據庫中的標準數據查詢語言。不同數據庫管理系統之間的SQL語言不能完全相互通用。Microsoft公司的SQL Server支持的是T-SQL，而甲骨文公司的Oracle數據庫所使用的SQL語言是PL-SQL。

1.2數據庫設計

數據庫模型按不同的應用層次分成3種類型：概念數據模型、邏輯數據模型、物理數據模型。

1.2.1概念數據模型

概念數據模型是面向數據庫用戶的實現世界的模型，主要用來描述世界的概念化結構。最終必須轉換成邏輯數據模型，才能在數據庫管理系統中實現。

E-R(Entity-Relationship)模型，即實體-聯系，通常，關系數據庫的設計者用E-R圖來對信息世界建模。在E-R圖中，使用矩形表示實體型，使用帶半圓的矩形框表示屬性，使用菱形表示聯系。從分析用戶項目涉及的數據對象及數據對象之間的聯系出發，到獲取E-R圖的這一過程稱為概念結構設計。

兩個實體集A和B之間的聯系可能是一下3種情況之一：一對一的聯系(1:1)；一對多的聯系(1：n)；多對多的聯系(m:n)。

1.2.2邏輯數據模型

邏輯數據模型是用戶從數據庫看到的模型，是具體的數據庫管理系統所支持的數據模型。此模型既要面向用戶，又要面向系統，主要用于數據庫管理系統的實現。

1.2.3物理數據模型

物理數據模型是面向計算機物理表示的模型，描述了數據在存儲介質上的組織結構，它不但與具體的數據庫管理系統有關，而且還與操作系統和硬件有關。每一種邏輯數據模型在實現時都有其對應的物理數據模型，數據庫管理系統為了保證其獨立性與可移植性，大部分物理數據模型的實現工作由系統自動完成，而設計者只設計索引、聚集等特殊結構。

1.3數據庫應用系統

1.3.1應用系統的數據接口

1.ODBC數據庫接口

ODBC即開放式數據庫互連(Open Database Connectivity)，是Microsoft公司推出的一種實現應用程序和關系數據庫之間的通信接口標準。ODBC本質上是一組數據庫訪問API(應用程序編程接口)，由一組函數調用組成，核心是SQL語句。

2.ADO數據庫接口

4.JDBC數據庫接口

JDBC(Java Database Connectivity)是JavaSoft開發的，Java語言編寫的用于數據庫連接和操作的類和接口，可為多種關系數據庫提供統一的訪問方式。通過JDBC對數據庫的訪問包括4個主要組件：Java應用程序、JDBC驅動管理器、驅動器和數據源。

5.數據庫連接池技術

1.4.3服務器組件和管理工具

1.服務器組件

1)SQL Server數據庫引擎用于存儲、處理和保護數據的核心服務、復制、全文搜索、用于管理關系數據和XML數據的工具及DQS服務器

2)Analysis Server包括用于創建和管理聯機分析處理及數據挖掘應用程序的工具。

3)Reporting Server包括用于創建、管理和部署表格報表、矩陣報表、圖形報表及自由格式報表的服務器和客戶端組件。

4)Integration Server是一組圖形工具和可編程對象，用于移動、復制和轉換數據

5)MDS是針對主數據管理的SQL Server解決方案。可以配置MDS來管理任何領域；MDS中可包括層次結構、各種級別的安全性、事務、數據版本控制和業務規則，以及可用于管理數據的用于Excel的外接程序。

1.管理工具

1)SQL Server Management Studio用于訪問、配置、管理、開發SQL Server組件的集成環境。

2)SQL Server配置管理器 SQL Server服務、服務器協議、客戶端協議和客戶端別名提供基本配置管理。

3)SQL Server Profiler提供一個圖形用戶界面，用于監視數據庫引擎實例

4)數據庫引擎優化顧問，可以協助創建索引、索引視圖和分區的最佳組合。

5)數據質量客戶端

6)SQL Server Data Tools，提供IDE

7)連接組件，安裝用于客戶端和服務器之間通信的組件及用于DB-Library、ODBC和OLE DB的網絡庫。

總結

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