基于数据库的基础研究

摘要:数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,对其基础理论的研究对与相关领域的发展及其重要,本文就是对数据库的基础进行研究。

关键词:数据库;基础研究;理论基础

中图分类号:Tp311.13 文献标识码:A文章编号:1005-5312(2010)14-0134-01

一、数据库概论

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,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。

数据库发展阶段大致划分为如下几个阶段:人工管理阶段;文件系统阶段;数据库系统阶段;高级数据库阶段。

二、数据库的主要特点

(1)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。

(2)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。

(3)数据的独立性数据的独立性包括数据库中数据库的逻辑结构和应用程序相互独立,也包括数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。

(4)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。

三、数据库理论基础

一个成功的信息管理系统,是建立在许多条件之上的,而数据库是其中一个非常重要的条件和关键技术。

信息管理系统所涉及的数据库设计分五个步骤:数据库需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计与加载测试。

(1)数据库需求分析的任务是将业务管理单证流化为数据流,划分主题之间的边界,绘制出DFD图,并完成相应的数据字典。

(2)概念设计的任务是从DFD出发,绘制出本主题的实体-关系图,并列出各个实体与关系的纲要表。

(3)逻辑设计的任务是从E-R图与对应的纲要表出发,确定各个实体及关系的表名属性。

(4)加载测试工作贯穿于程序测试工作的全过程,整个录入、修改、查询、处理工作均可视为对数据库的加载测试工作。

四、数据库系统设计

数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计,即将数据按一定的分类、分组系统和逻辑层次组织起来,是面向用户的。数据库设计时需要综合企业各个部门的存档数据和数据需求,分析各个数据之间的关系,按照DBMS提供的功能和描述工具,设计出规模适当、正确反映数据关系、数据冗余少、存取效率高、能满足多种查询要求的数据模型。

数据库设计的步骤是:

(1)数据库结构定义:目前的数据库管理系统(DBMS)有的是支持联机事务处理CLTP(负责对事务数据进行采集、处理、存储)的操作型DBMS,有的可支持数据仓库、有联机分析处理CLAP(指为支持决策的制定对数据的一种加工操作)功能的大型DBMS,有的数据库是关系型的、有的可支持面向对象数据库。针对选择的DBMS,进行数据库结构定义。

(2)数据表定义:数据表定义指定义数据库中数据表的结构,数据表的逻辑结构包括:属性名称、类型、表示形式、缺省值、校验规则、是否关键字、可否为空等。关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据库设计,但为使效率高,规范化程度应根据应用环境和条件来决定。

(3)存储设备和存储空间组织:确定数据的存放地点、存储路径、存储设备等,备份方案,对多版本如何保证一致性和数据的完整性。

(4)数据使用权限设置:针对用户的不同使用要求,确定数据的用户使用权限,确保数据安全。

(5)数据字典设计:用数据字典描述数据库的设计,便于维护和修改。

建立关系数据结构涉及两方面内容:确定关联的关键指标项并建立关联表;确定单一的父系记录结构。

第一,链接关系的确定。在进行了上述数据规范化重组后,已经可以确保每一个基本数据表(我们简称为表)是规范的,但是这些单独的表并不能完整地反映事物,通常需要通过指标体系的整体指标数据才能完整全面地反映问题。

第二,确定单一的父子关系结构。所谓确定单一的父系关系结构就是要在所建立的各种表中消除多对多(以下用M:N来表示)的现象,即设法使得所有表中记录之间的关系呈树状结构(只能由一个主干发出若干条分支,而不能有若干条主干交错发出若干条分支状况)。所谓的“父系”就是指表的上一级关系表。消除多对多关系可以借助于E-R图的方法来解决,也可以在系统分析时予以注意,避免这种情况的发生。

消除这种M:N情况的办法也很简单,只需在二表之间增加一个表,则原来M:N的关系就改成了M:1,1:N的关系了。