数据库基础与类型解析

### 数据库基础与类型解析 在当今的数字化时代，数据库是存储和管理数据的核心工具。了解数据库的基本特性、不同类型以及相关设计概念，对于数据处理和应用开发至关重要。 #### 数据库的基本特性 数据库的实用性主要体现在可访问性、组织性和可操作性三个方面。 - **可访问性**：若无法访问数据库中的数据，那么数据库便失去了价值。以Microsoft Access数据库为例，可通过其前端界面访问，也能借助能与该数据库驱动通信的应用程序进行访问。数据库的可访问性与存储格式有关，标准格式（如dBase或Microsoft Access）更易于找到相应的驱动和应用程序来读取数据。 - **组织性**：电话簿通常按字母顺序组织，但存在大量重复数据，占用较多空间。而在电子数据库中，若设计得当，可利用索引为用户提供多种访问数据的方式，同时避免数据重复。键作为数据的指针，是避免数据重复的重要工具。 - **可操作性**：编辑电话簿是一项艰巨的任务，例如更改电话号码所有者或添加新号码时，可能需要多处修改。但对于电子数据库，若设计合理，只需定位要编辑或删除的信息，输入新数据即可，数据会在所有相关位置自动更新。 使用数据库的好处显著：数据集中存储时，查找和操作数据更为便捷；电子存储方式使数据组织更高效；可从多种应用程序和位置访问数据库中的数据。 #### 数据库的类型 目前广泛应用的数据库主要有两种类型：关系型数据库和层次型数据库。 - **层次型数据库**：具有树状结构，顶部为根元素，根元素下有一个或多个节点，节点还可包含子节点。例如Windows Explorer文件管理器，其采用树状结构表示磁盘和文件，类似于一个具有多个数据库的层次型数据库管理系统（DBMS）。层次型数据库通常速度较快，因为数据结构直接关联，但不适合建模复杂关系，如仓库系统中的各种物品关系。在这种系统中，若使用层次型数据库，可能需要重复数据并导致性能下降。适合层次型数据库的场景包括文件和目录系统、管理/组织排名等。不过，层次型数据库的实现、设置和维护通常较为困难，往往需要系统程序员来完成。IBM的信息管理系统（IMS）是一种层次型数据库系统，可在http://www - 4.ibm.com/software/data/ims/ 找到相关信息。 - **关系型数据库**：由相互关联的表组成，这些表可以直接或间接关联。以订单系统为例，通常会有分别存储客户、订单和产品信息的表，客户与订单、订单与产品之间存在关系。以下是关系型数据库设计中一些常见问题及解答： - **数据库管理系统（DBMS）**：在不同语境中有不同含义，这里指的是用于管理一个或多个数据库、操作数据库内数据以及进行数据格式导入导出的软件包。它可以是数据库服务器系统（如Microsoft SQL Server或Oracle），也可以是桌面数据库（如Microsoft Access或Lotus Approach）。 - **表**：是存储相关信息的结构，由列构成结构，行存储具体内容。例如订单系统中的订单表。 - **行和记录**：行是表中的实体，一条行记录包含表所代表对象的一个实例信息，行和记录含义相同。 - **列和字段**：列是表结构的基本构建块，每列存储与表所代表对象相关的特定信息，列和字段同义。 - **空值**：特殊值null表示空或未赋值，与空字符串不同。 - **关系数据库模型**：由E. F. Codd提出，已成为当今关系型数据库设计的事实标准。 - **关系数据库设计**：关键在于确定数据库要存储的对象以及这些对象之间的关系。合理设计数据库至关重要，因为部署后进行结构更改较为困难，同时良好的设计有助于提高性能和可维护性。有许多工具可用于建模关系型数据库，如ICT Database Designer Tool、ER/Studio、ERwin、Visible Analyst DB Engineer等。 - **识别数据库对象**：设计关系型数据库时，首先要确定数据库应包含的对象。以订单系统为例，可能包括客户、订单、产品等对象。识别对象可能具有挑战性，尤其是对于初学者，需要将对象逐步分解到最低级别。例如，订单可分解为订单项目、客户等，订单项目又可进一步分解。同时，要判断派生对象是否具有独立存在的意义，如价格是否应作为独立对象，还是作为产品对象的属性。 - **关系**：包括一对一、一对多和多对多三种类型。 - **一对一关系**：用于创建两个对象（父表和子表）之间的直接关系，要求相关列唯一。通常是为了拆分大表结构或出于安全考虑而将部分信息存储在单独的表中。 - **一对多关