数据库系统概论:网状数据模型与关系数据库

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"数据库系统概论课程的讲解,涵盖了数据库原理中的网状数据模型。课程由朱洪教授授课,包括基础篇、设计篇和系统篇。基础篇涉及数据模型、数据库系统结构、数据库管理系统和数据库工程与应用。设计篇主要讲解关系数据库设计理论和数据库设计。系统篇则涵盖数据库保护、关系数据库管理系统实例以及数据库技术的新进展。在数据模型部分,重点介绍了网状模型,它允许一个节点有多个父节点,也允许节点没有父节点。此外,还讨论了数据、数据库、数据库系统和数据库管理系统的概念,强调数据库技术在信息化社会中的重要地位。" 网状数据模型是一种早期的数据库模型,它以网络状的结构来组织数据,其中的实体可以通过多种关系相互连接。这个模型在描述复杂的数据关系时特别有用,因为它能够灵活地表示一对多或多对多的关系。在网状模型中,每个数据元素都可以作为结点,而结点之间的连接则代表了它们之间的关系。网状模型的两个关键特征是: 1. 允许无双亲结点:这意味着数据结构中可能存在不与其他结点直接关联的独立元素。 2. 允许多于一个的双亲结点:这表示一个结点可以与多个其他结点存在联系,从而形成了复杂的网络结构。 数据库技术是数据管理的核心,它始于20世纪60年代末,并随着计算机科学的发展而不断演进。数据库不仅是一个存储大量有组织、可共享数据的集合,而且这些数据是按照特定的数据模型(如网状模型、关系模型等)进行组织和描述的,旨在减少冗余并提高数据独立性。数据库管理系统(DBMS)是用于创建、操作和管理数据库的软件,它提供了数据的存储、检索、更新和删除等功能,确保数据的安全性和一致性。 在数据库系统结构中,通常包括用户、应用程序、数据库管理系统、数据库和硬件等组件。数据库管理系统作为中间层,负责处理用户的查询和操作请求,同时管理数据库的物理存储和访问控制。数据库工程与应用涉及数据库的设计、实施、维护和优化,确保其满足特定业务需求。 在关系数据库中,数据以表格形式组织,每张表(或称关系)由行和列组成,且遵循第一范式(1NF)及以上范式,以保证数据的规范化。关系数据库设计理论包括数据依赖、函数依赖、范式等概念,这些都是进行有效数据库设计的基础。而在数据库设计过程中,需要考虑数据建模、关系模式设计、索引策略、事务处理和性能调优等多个方面。 数据库技术新进展可能涉及到分布式数据库、云数据库、大数据处理、非关系型数据库(NoSQL)、数据仓库、数据湖以及人工智能在数据库中的应用等。这些发展进一步推动了数据库技术在各种应用场景中的广泛应用,如物联网、金融、医疗、电子商务等领域。