《数据库名词解释全解析》
一、数据库(Database)
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的数据集合,数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性等特点,一个学校的教务管理系统数据库,它存储了学生的基本信息(学号、姓名、性别等)、课程信息(课程号、课程名、学分等)以及学生选课信息(学号、课程号、成绩等)等多方面的数据,方便学校进行教学管理、查询统计等操作。
二、数据模型(Data Model)
数据模型是对现实世界数据特征的抽象,它主要包括数据结构、数据操作和数据的约束条件三个部分,数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系,比如关系模型中的二维表结构,层次模型中的树状结构等,数据操作指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,如关系模型中的查询、插入、删除和修改操作等,数据的约束条件是一组完整性规则的集合,它定义了数据及其联系应具有的制约和依存规则,以保证数据的正确、有效和相容,像实体完整性、参照完整性等约束在关系数据库中是非常重要的。
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三、关系数据库(Relational Database)
关系数据库是建立在关系模型基础上的数据库,在关系数据库中,数据以关系(二维表)的形式进行组织,每个关系都有一个关系名,表中的一行称为一个元组(Tuple),相当于一条记录;表中的一列称为一个属性(Attribute),每个属性都有一个属性名,在一个员工关系表中,可能包含员工编号、姓名、部门、工资等属性,每一个员工的具体信息就构成一个元组,关系数据库通过关系代数或关系演算等方式对数据进行操作,如通过选择、投影、连接等操作来满足不同的查询需求。
四、实体(Entity)
实体是现实世界中可区别于其他对象的“事物”或“对象”,实体可以是具体的人、事、物,如一个学生、一门课程、一本书等;也可以是抽象的概念,如一个项目计划、一个订单等,在数据库设计中,实体通常被映射为一个表,实体的属性则对应表中的列,每个实体都有其自身的特征,这些特征通过属性来描述,对于学生实体,其属性可能包括学号、姓名、年龄、性别等,这些属性的值组合起来就能够唯一地确定一个学生实体。
五、实体完整性(Entity Integrity)
实体完整性是关系模型中的一个重要概念,它要求关系中的每一个元组(记录)在主键(Primary Key)的属性上不能为空值(NULL),主键是能够唯一标识一个元组的属性或属性组,在学生表中,如果学号是主键,那么每一个学生记录的学号字段必须有值,不能为NULL,这一约束保证了实体的可区分性,即每个实体在关系中都是唯一可标识的,防止出现语义不明确的情况,如果违反实体完整性,可能会导致数据的混淆,无法准确地识别不同的实体。
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六、参照完整性(Referential Integrity)
参照完整性是指在关系数据库中,外键(Foreign Key)的取值必须参照主表中主键的值或者为空值,外键是一个表中的一个或一组属性,它参照另一个表(主表)中的主键,在学生选课表中,有学号和课程号两个属性,其中学号参照学生表中的学号(主键),课程号参照课程表中的课程号(主键),这就保证了选课表中的学号和课程号必须是在学生表和课程表中已经存在的值,或者为空值,如果违反参照完整性,可能会出现数据不一致的情况,比如选课表中出现了一个不存在的学号对应的选课记录,这显然是不合理的。
七、视图(View)
视图是从一个或几个基本表(或视图)导出的虚拟表,视图本身不包含实际的数据,它的数据是从定义视图的基本表中动态查询得到的,视图就像是一个窗口,通过它可以看到数据库中用户感兴趣的数据,而不需要看到整个基本表的内容,在一个包含员工基本信息、工资信息和部门信息的数据库中,可以创建一个视图,只显示员工的姓名、部门名称和工资,这样不同的用户可以根据自己的需求定制自己的视图,方便数据的查询和管理,视图还可以对用户隐藏某些敏感数据,提高数据库的安全性。
八、索引(Index)
索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构,它就像是一本书的目录,能够加快数据库系统对数据的查询速度,当在表中创建索引后,数据库管理系统在查询数据时,不需要对整个表进行扫描,而是可以根据索引快速定位到符合条件的数据行,在一个包含大量客户信息的表中,如果经常根据客户姓名进行查询,那么在客户姓名列上创建索引后,查询速度会得到显著提高,索引也有一定的代价,它会占用额外的存储空间,并且在对表进行插入、删除和修改操作时,由于需要维护索引的一致性,可能会导致这些操作的速度略有下降。
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九、事务(Transaction)
事务是作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,这些操作要么全部成功执行,要么全部不执行,以保证数据的一致性和完整性,一个事务通常包含多个数据库操作,如查询、插入、更新和删除等,在银行转账业务中,从一个账户转出一定金额并转入另一个账户就是一个事务,这个事务包含两个操作:从转出账户扣除金额和向转入账户增加金额,如果在执行过程中出现任何问题,如系统故障,事务应该能够回滚(Rollback)到事务开始之前的状态,以确保两个账户的余额总和不变,事务具有原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)四个特性,简称为ACID特性。
十、SQL(Structured Query Language)
SQL即结构化查询语言,是用于管理关系数据库的标准语言,它具有数据定义(DDL)、数据操作(DML)和数据控制(DCL)等功能,在数据定义方面,SQL可以用于创建、修改和删除数据库对象,如创建表(CREATE TABLE)、修改表结构(ALTER TABLE)和删除表(DROP TABLE)等,在数据操作方面,它可以用于查询(SELECT)、插入(INSERT)、删除(DELETE)和修改(UPDATE)数据库中的数据,在数据控制方面,SQL能够控制用户对数据库的访问权限,如授予(GRANT)和收回(REVOKE)权限等,SQL语言简单易学、功能强大,被广泛应用于各种关系数据库管理系统中,是数据库开发人员和管理人员必须掌握的重要工具。
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