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数据库与SQL-1 数据库系统

Rhonin晴朗台风天 2021-09-16
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 这基本上算是数据分析师的标配技能,来吧,征服它!



数据库系统——


关系模型——




01


数据库系统的概念


四个概念要理解:数据data/数据库DB/数据库软件DBMS/数据库系统DBS。

1、数据库系统DBS

我觉得数据库系统可以理解成像一个生态,由数据库DB、数据库软件DBMS、应用程序、数据库管理员构成。

2、数据库软件DBMS

我觉得数据库软件DBMS可以理解成类似ERP系统软件,主要是科学地组织存储获取维护数据。

3、数据库DB

我觉得数据库DB可以理解成现实世界的文件柜,通俗理解成堆放很多码列好的数据(关系模型)的一个仓库。

数据库软件可以创建和操控数据库



02



数据库系统核心:数据模型


数据模型,是对现实世界的模拟,数据库系统的核心和基础,一组概念的集合

1、数据模型的组成要素,分别是数据结构、数据操作、完整性约束。

数据结构分为层次(树形)结构、网状结构、关系结构。

而数据模型是以结构命名的,所以层次结构-层次模型网状结构-网状模型、关系结构-关系模型。

三者的区别,层次多对多关系会很不自然,网状必须选择存取路径,所以这两者查询复杂,但是查询效率会高些,而关系会让我们更关注【找什么】,而不是【怎么找】,就是软件开发难度会比较高,也会牺牲一些查询效率,这也是为什么很多数据分析师孜孜不倦去研究怎么用好查询语言。

2、数据模型有两类模型,分别是概念模型/信息模型,逻辑模型和物理模型。

概念模型/信息模型是把现实世界事物内部及之间联系转化成信息世界的实体内部联系与实体之间联系,也就是实体-联系方法,E-R模型。

逻辑模型主要包括网状、层次、关系模型、面向对象、对象关系数据模型、半结构化、结构化数据模型等,就是按照计算机对数据建模。

物理模型就是数据的表达方式和存取方法。




03



数据库系统结构:三级模式与二级映像



1、三级模式,我觉得有点像是国家、中央银行、商业银行的关系,但不太一样,因为三级模式这玩意有点抽象,这个比方主要是让我们去更好理解,顺带普及一下金融知识。

国家是怎么通过银行体系来调控经济的呢?首先,国家通过中央银行来发行货币,然后再经过整个商业银行体系进行吸储、放贷,进行信用创造。

内模式是描述数据物理结构和存储方式,而模式(逻辑模式)描述全体数据逻辑结构和特征,外模式(子模式/用户模式)描述用户使用的局部数据逻辑结构和特征。是不是对比起来有点像,再次说明这不太一样!


2、二级映像像存款准备金和基准利率。国家就是利用这2个通过银行系统来调节整个社会经济的冷热。再次说明虽然做了比方,但不等同哈!

模式变→管理员修改映像→使外模式不变,内模式变→管理员修改映像→使模式不变。之所以三级模式二级映像就是为了保证数据在逻辑上和物理上的不变。





04



关系模型


啥是关系模型?在用户的观点下,关系模型的逻辑结构就是一张二维表。

等等,用户是谁?不着急,我们先来看看在使用数据库系统都有哪些人员。


标红色框框的就是用户啦,包括企业或组织的中高级管理人员、查询和更新数据库的人员像银行或机票职员,还有工程师、科学家、经济学家、科技工作者等等。

所以别让自己太累,就当成二维表去理解关系模型就好了。

1、关系=二维表,元组=行,属性/字段/域=列,码key是唯一标识实体属性集,一元关系=一维数据,二元关系=二维数据,注意:非规范关系:表中不能有表(不嵌套) 

2、主键/主码,就当成唯一值去理解,类似货号或条形码。

3、完整性约束

实体完整性-主键不能为空,参照完整性-A关系某列对应B关系主键时,要么等于B关系主键,要么取空值,用户定义的完整性-满足语义要求

4、关系数据库语言分类是关系代数语言和关系演算语言,两者合起来就是SQL。这里就留到后面SQL专篇细讲





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