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数据库技术基础知识的介绍(1)(2)

3). 新一代数据库技术的研究和发展

目前已从多方面发展了现行的数据库系统技术。我们可以从数据模型、新技术内容、应用领域三个方面概括新一代数据库系统的发展。

(1) 面向对象的方法和技术对数据库发展的影响最为深远

80年代,面向对象的方法和技术的出现,对计算机各个领域,包括程序设计语言、软件工程、信息系统设计以及计算机硬件设备等都产生了深远的影响,也给面临新挑战的数据库技术带来了新的机遇和希望。数据库研究人员借鉴和吸收了面向对象的方法和技术,提出了面向对象的数据库模型(简称对象模型)。当前有许多研究是建立在数据库已有的成果和技术上的,针对不同的应用,对传统的DBMS,主要是RDBMS进行不同层次上的扩充,例如建立对象关系(OR)模型和建立对象关系数据库(ORDB)。

(2) 数据库技术与多学科技术的有机结合

数据库技术与多学科技术的有机结合是当前数据库发展的重要特征。计算机领域中其他新兴技术的发展对数据库技术产生了重大影响。传统的数据库技术和其他计算机技术的结合、互相渗透,使数据库中新的技术内容层出不穷。数据库的许多概念、技术内容、应用领域,甚至某些原理都有了重大的发展和变化。建立和实现了一系列新型的数据库,如分布式数据库、并行数据库、演绎数据库、知识库、多媒体库、移动数据库等,它们共同构成了数据库大家族。

(3) 面向专门应用领域的数据库技术的研究

为了适应数据库应用多元化的要求,在传统数据库基础上,结合各个专门应用领域的特点,研究适合该应用领域的数据库技术,如工程数据库、统计数据库、科学数据库、空间数据库、地理数据库、Web数据库等,这是当前数据库技术发展的又一重要特征。

同时,数据库系统结构也由主机/终端的集中式结构发展到网络环境的分布式结构,随后又发展成两层、三层或多层客户/服务器结构以及Internet环境下的浏览器/服务器和移动环境下的动态结构。多种数据库结构满足了不同应用的需求,适应了不同的应用环境。

二、数据模型

1. 数据处理的抽象描述

不同的领域,数据的描述也有所不同。实际生活中,有对现实世界的描述;理论研究中,有对符号化数据的描述;而在计算机内部,数据又有其特定的表示方法。人们研究和处理数据的过程中,常常把数据的转换分为三个领域――现实世界,信息世界,机器世界,这三个世界间的转换过程,就是将客观现实的信息反映到计算机数据库中的过程。

1). 现实世界(Real World)

客观存在的世界就是现实世界,它独立于人们的思想之外。现实世界存在无数事物,每一个客观存在的事物可以看做是一个个体,个体有多项特征和属性。比如,电视机就有价格,品牌,可视面积大小,是否彩色等特征。而不同的人,只会关心其中的一部分属性,一定领域内的个体有着相同的特征。

2). 信息世界(Information World)

信息世界是现实世界在人们头脑中的反映,人的思维将现实世界的数据抽象化和概念化,并用文字符号表示出来,就形成了信息世界。下面是人们在研究现实世界过程中常常用到的术语:

(1) 实体 (Entity)

客观存在且可以互相区别的事物。如一名学生,一台电脑,一本书,一场聚会。实体是信息世界的基本单位。

(2) 属性 (Attribute)

个体的某一特征称为属性,一个实体可以有多个属性,每一个属性都有其取值范围和取值类型。

(3) 键 (Key)

能在一个实体集中唯一标识一个实体的属性称为键,键可以只包含一个属性,也可以同时包含多个属性。有多个键时,选择一个作为主键。键中的属性称为主属性。

(4) 联系 (Relation)

实体之间互相作用,互相制约的关系称为实体集的联系。实体之间的联系有三种:一对一联系,一对多联系,多对多联系。

3). 机器世界

机器世界又称数据世界,信息世界中的信息经过抽象和组织,以数据形式存贮在计算机中,就称为机器世界。与信息世界一样,机器世界也有其常用的、用来描述数据的术语,这些术语与信息世界中的术语有着对应的关系。

(1) 字段 (Field)

字段,也称为数据项(Item),标记实体的一个属性叫做字段,它是可以命名的最小信息单位。例如学生有学号、姓名、性别、出生日期等字段。字段与信息世界的属性相对应。

(2) 记录 (Record)

记录是有一定逻辑关系的字段的组合。它与信息世界中的实体相对应,一个记录可以描述一个实体。例如一个学生的记录由“学号、姓名、性别、出生日期”等字段组成。

(3) 文件 (File)

文件是同一类记录的集合。文件的存储形式有很多种,比如顺序文件、索引文件、直接文件、倒排文件等等。

4). 三个世界的转换

由以上对三个世界的描述可以看到,从现实世界到信息世界再到机器世界,事务被一层层抽象,加工,符号化,逻辑化,而这个过程都是有一定联系的。


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