软件设计师-数据库

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数据库，长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合，数据库中的数据按照数据模型组织，描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易拓展性，并可为各种用户共享。
数据库管理系统，数据库系统的核心软件，在操作系统的支持下，解决如何科学的组织和存储数据，如何高效的获取和维护数据的系统软件问题，主要功能包括数据定义功能，数据操纵功能，数据库运行管理，数据组织，存储，管理和数据库的建立与维护。特征：数据结构化且统一管理，有较高的数据独立性，提供数据控制功能。分类：关系数据库系统，支持关系模型的数据库系统；面向对象的数据库系统,支持以对象形式对数据建模的数据库系统；对象关系数据库系统：在传统的关系数据模型基础上，提供元组，数据，集合等更丰富的数据类型以及处理新的数据类型操作的能力，这样形成的数据模型称为对像关系数据模型，基于对象关系数据模型的DBS称为对象关系数据库系统。

数据库的概念

数据库系统由数据库、数据库管理系统和硬件等组成，数据库系统是在文件系统的基础上发展起来的。数据库系统由于能够减少数据冗余、提高数据独立性并集中检查数据完整性，才获得广泛的引应用。数据库系统提供给用户的接口是数据库语言。SQL语言已被国际标准化组织采纳为关系型数据库的标准语言。

分布式数据系统

分布式数据系统是传统集中式数据库系统的发展，因此它具有集中式数据系统的特点。分布式主要的特点有：
数据的集中控制，分布式数据系统由传统的数据库发展而来，因此也具有数据集中控制的特性
数据的独立性，独立性指的是数据的组成对应用程序来说是透明的。应用程序只需要考虑数据的逻辑结构，而不用考虑数据的物理存放，因而数据在物理组织上的改变不会影响应用程序
数据冗余可控性，分布式数据库的数据一般存储在经常使用的场地上，但应用对两个或以上场地的同一数据有存取要求也是时常发生的，而且当传输代价高于存储代价时，可以将同一数据存储在两个（甚至更多）场地上，以节省传输的开销。由于这种冗余是在系统控制下的，所以给系统造成的不利影响是可控的。
场地自治性，局部用户使用的数据可以不参与到全局数据库中去，这种局部应用独立于全局应用的特性就是局部数据库的自治性。存取的有效性分布式数据库系统的全局查询可以分解成等效的子查询，即全局查询的执行计划可分解成多个子查询执行计划，而子查询计划又是在各个场地上分布式执行的。

数据仓库

面向主题,将关于主题的数据组织起来分析数据及数据之间的关系
集成性，将业务系统中关于主题的数据集中起来，对数据进行一系列预处理，随时间变化的特征体是不进行分析数据更新操作，但数据仓库随时间变化会不断增加、删除和修改数据
相对稳定，数据仓库中的数据一般不会修改
反映历史变化，数据仓库中包含历史数据，用于支持管理决策

数据库的三级模式结构

外模式，对应用户级数据库，外模式（子模式，用户模式）用以描述用户看到的或使用的那部分数据的逻辑结构，用户根据外模式用数据操作语句或应用程序去操作数据库中的数据。外模式主要描述组成用户视图的哥哥记录的组成，相互关系，数据项的特征，数据的安全和完整性约束条件。外模式是数据库用户（包括程序员和最终用户）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，一个数据库可以有多个外模式，一个应用程序只能使用一个外模式。
概念模式，对应于概念级数据库。概念模式（模式，逻辑模式）用以描述整个数据库中数据库的逻辑结构，描述现实世界中的实体及其性质与联系，定义记录，数据项，数据完整性条件及记录之间的联系，是数据项值的框架。数据库系统概念模式通常还包含含有访问控制，保密定义，完整性检查等方面的内容，以及概念、物理之间的映射。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。一个数据库只有一种概念模式。
内模式，对应物理级数据库。内模式是整个数据库的最底层表示，不同于物理层，它假设外设是一个无限的线性地址空间。内模式定义的存储记录的类型，存储域的表示以及存储记录的物理顺序，指引元、索引和存储路径等数据的存储组织。内模式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。一个数据库只有一个内模式。
数据库的两级独立性是指物理独立性和逻辑独立性。三个抽象级间通过两级映射（外模式/模型映射，模式/内模式映射）进行相互转换，使得数据库的三级形成统一的整体
物理独立性，指的是用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变时，应用程序不需要改变，物理独立性存在于概念模式和内模式之间的映射转换，说明物理组织发生变化时应用程序的独立程度。
逻辑独立性指用户的应用程序与数据库中的逻辑结构是相互独立的，当数据的逻辑结构发生改变时，应用程序不需要改变。逻辑独立性存在于外模式和概念模式之间的映射关系，说明概念模式发生变化时应用程序的独立程度，逻辑独立比物理独立性更难实现。