几种常见数据库的特点和区别
数据库，简单来说是本身可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据进行新增、截取、更新、删除等操作。以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能小的冗余度的特点、是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的、与应用程序彼此独立的数据集合。
这种数据集合具有如下特点：尽可能不重复，以最优方式为某个特定组织的多种应用服务，其数据结构独立于使用它的应用程序，对数据的增、删、改、查由统一软件进行管理和控制。从发展的历史看，数据库是数据管理的高级阶段，它是由文件管理系统发展起来的。
一、D BⅡ
DB2是内嵌于IBM的AS/400系统上的数据库管理系统，直接由硬件支持。它支持标准的SQL语言，具有与异种数据库相连的GATEWAY。因此它具有速度快、可靠性好的优点。但是，只有硬件平台选择了IBM的AS/400，才能选择使用DB2数据库管理系统。
DB2数据库的优势及特点：
(1)开放性
DB2能在所有主流平台上运行(包括Windows)，最适于海量数据。DB2在企业级的应用最为广泛，在全球的500家最大的企业中，几乎85%以上都用DB2数据库服务器，而国内到1997年约占5%。
(2)可伸缩性、并行性
DB2具有很好的并行性，把数据库管理扩充到了并行的、多节点的环境。
(3)性能
DB2性能较高适用于数据仓库和在线事务处理
(4)风险小
DB2在巨型企业得到广泛的应用，向下兼容性好，风险小。
二、Oracle
提起数据库，第一个想到的公司，一般都会是Oracle(甲骨文)。该公司成立于1977年，最初是一家专门开发数据库的公司。Oracle在数据库领域一直处于领先地位。1984年，首先将关系数据库转到了桌面计算机上。然后，Oracle5率先推出了分布式数据库、客户/服务器结构等崭新的概念。Oracle 6首创行锁定模式以及对称多处理计算机的支持……最新的Oracle 8主要增加了对象技术，成为关系—对象数据库系统。目前，Oracle产品覆盖了大、中、小型机等几十种机型，Oracle数据库成为世界上使用最广泛的关系数据系统之一。
Oracle数据库产品具有以下优良特性：
(1)兼容性
Oracle产品采用标准SQL，并经过美国国家标准技术所(NIST)测试。与IBM SQL/DS、DB2、INGRES、IDMS/R等兼容。
(2)可移植性
Oracle的产品可运行于很宽范围的硬件与操作系统平台上。可以安装在70
种以上不同的大、中、小型机上；可在VMS、DOS、UNIX、Windows等多种操作系统下工作。
(3)可联结性
Oracle能与多种通讯网络相连，支持各种协议(TCP/IP、DECnet、LU6.2等)。
(4)高生产率
Oracle产品提供了多种开发工具，能极大地方便用户进行进一步的开发。
(5)开放性
Oracle良好的兼容性、可移植性、可连接性和高生产率使Oracle RDBMS具有良好的开放性。
三、Sybase
1984年，Mark B. Hiffman和Robert Epstern创建了Sybase公司，并在1987年推出了Sybase数据库产品。Sybase主要有三种版本：一是UNIX操作系统下运行的版本；二是Novell Netware环境下运行的版本；三是Windows NT环境下运行的版本。对UNIX操作系统，目前应用最广泛的是SYBASE 10及SYABSE 11 for SCO UNIX。
Sybase数据库的特点：
(1)它是基于客户/服务器体系结构的数据库。
(2)它是真正开放的数据库。
(3)它是一种高性能的数据库。
四、区别
1.运行平台：
Oracle能在所有主流平台上运行（包括windows）。完全支持所有的工业标准。采用完全开放策略。可以使客户选择最适合的解决方案。对开发商全力支持。Sybase ASE：能在所有主流平台上运行（包括windows）。但由于早期Sybase 与OS集成度不高，因此VERSION 11.9.2以下版本需要较多OS和DB级补丁。在多平台的混合环境中，会有一定问题。
DB2：能在所有主流平台上运行（包括windows）。最适于海量数据。DB2在企业级的应用最为广泛，在全球的500家最大的企业中,几乎85%以上用DB2数据库服务器，而国内到97年约占5%。
2.可伸缩性，并行性：
Oracle：并行服务器通过使一组结点共享同一簇中的工作来扩展windowsNT的能力，提供高可用性和高伸缩性的簇的解决方案。如果windowsNT不能满足需要，用户可以把数据库移到UNIX中。Oracle的并行服务器对各种UNIX平台的集群机制都有着相当高的集成度。
Sybase ASE：虽然有DB SWITCH来支持其并行服务器，但由于DB SWITCH在技术层面还未成熟，且只支持版本12.5以上的ASE SERVER，因为DB SWITCH 技术需要一台服务器充当SWITCH.
DB2：具有很好的并行性。DB2把数据库管理扩充到了并行的、多节点的环境。数据库分区是数据库的一部分，包含自己的数据、索引、配置文件、和事务日志。数据库分区有时被称为节点.
3.安全性：
Oracle Server、Sybase ASE、DB2均获得最高认证级别的ISO标准认证。
4.性能：
Oracle：性能最高，保持开放平台下的TPC-D和TPC-C的世界记录。Sybase ASE：性能接近于SQL Server。但在UNIX平台下的并发性要优与SQL Server。
DB2：性能较高适用于数据仓库和在线事物处理。
5.客户端支持及应用模式：
Oracle：多层次网络计算，支持多种工业标准，可以用ODBC，JDBC，OCI等网络客户连接。
Sybase ASE：C/S结构，可以用ODBC，Jconnect，Ct-library等网络客户连接。DB2：跨平台，多层结构，支持ODBC,JDBC等客户
6.操作程度：
Oracle：较复杂，同时提供GUI和命令行，在windowsNT和unix下操作相同Sybase ASE：较复杂，同时提供GUI和命令行。但GUI较差，常常无法及时状态，建议使用命令行。
DB2：操作简单，同时提供GUI和命令行，在windowsNT和unix下操作相同7.使用风险：
Oracle：长时间的开发经验，完全向下兼容。得到广泛的应用。完全没有风险。Sybase ASE：向下兼容, 但是ct-library 程序不益移植。
DB2：在巨型企业得到广泛的应用，向下兼容性好。风险小。
8.复制能力：
Oracle：只提供自动冲突检测和解决方法的例子程序，用户须对例子程序做定制后来解决复制冲突
Sybase：采用分布式架构及一系列功能来保证对变化数据的交付，它支持变化数据采集、数据分配和异构数据库环境之间的数据同步，还提供了功能强大的图形化管理工具——复制服务管理器，有灾难恢复和高可用、实时报表、数据整合和同步的特点
DB2：提供业界最佳效率的和最开放的复制方案；DB2提供自动冲突检测和解决方法
9.对电子商务支持：
Oracle：其中的Java技术仅局限于数据库和ERP应用
DB2：提供的JDBC接口，还可用Java语言写储存过程和用户自定义函数
:10.对商业智能支持：
Oracle：只支持读的能力，不利于支持预测和预算；Oracle缺乏数据挖掘方面的工具。
Sybase：支持读的能力，支持预测和预算
DB2：远比Express更易使用和实现。DB2提供读/写能力，支持预测和预算，是非常有用的，拥有数据挖掘(IntelligentMiner)工具。
章一 1、简述数据库管理技术发展的三个阶段。各阶段的特点是什么？ 答：数据库管理技术经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。 (1）、人工管理数据的特点： A、数据不保存。 B、系统没有专用的软件对数据进行管理。 C、数据不共享。 D、数据不具有独立性。 （2）、文件系统阶段的特点： A、数据以文件的形式长期保存。 B、由文件系统管理数据。 C、程序与数据之间有一定的独立性。 D、文件的形式已经多样化 E、数据具有一定的共享性 （3）、数据库系统管理阶段特点： A、数据结构化。 B、数据共享性高、冗余度底。 C、数据独立性高。 D、有统一的数据控制功能。 3、简述数据库、数据库管理系统、数据库系统三个概念的含义和联系。 答：数据库是指存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。 数据库管理系统是软件系统的一个重要组成部分，它通过借助操作系统完成对硬件的访问，并对数据库的数据进行存取、维护和管理。 数据库系统是指计算机系统中引入数据库后的系统构成。它主要由数据库、数据库用户、计算机硬件系统和计算机软件系统几部分组成。 三者的联系是：数据库系统包括数据库和数据库管理系统。数据库系统主要通过数据库管理系统对数据库进行管理的。 4、数据库系统包括哪几个主要组成部分？各部分的功能是什么？画出整个数据库系统的层次结构图。 答：数据库系统包括：数据库、数据库用户、软件系统和硬件系统。 数据库主要是来保存数据的。 数据库用户是对数据库进行使用的人，主要对数据库进行存储、维护和检索等操作。 软件系统主要完成对数据库的资源管理、完成各种操作请求。 硬件系统主要完成数据库的一些物理上的操作，如物理存储、输入输出等。
数据库管理系统 学院：信息工程学院 专业：计算机科学与技术（教师教育）姓名：曹永荣 学号：12015241912 2017-3-27
Oracle数据库 ORACLE数据库系统是美国ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)或B/S体系结构的数据库之一。比如Silver Stream就是基于数据库的一种中间件。ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。但它的所有知识，只要在一种机型上学习了ORACLE知识，便能在各种类型的机器上使用它。Oracle数据库最新版本为Oracle Database 12c。Oracle数据库12c引入了一个新的多承租方架构，使
用该架构可轻松部署和管理数据库云。此外，一些创新特性可最大限度地提高资源使用率和灵活性，如Oracle Multitenant可快速整合多个数据库，而Automatic Data Optimization和Heat Map能以更高的密度压缩数据和对数据分层。这些独一无二的技术进步再加上在可用性、安全性和大数据支持方面的主要增强，使得Oracle数据库12c成为私有云和公有云部署的理想平台。 My SQL数据库 My SQL：是一种开放源代码的关系型数据库管理系统（RDBMS），My SQL数据库系统使用最常用的数据库管理语言--结构化查询语言（SQL）进行数据库管理。由于My SQL是开放源代码的，因此任何人都可以在General Public License的许可下下载并根据个性化的需要对其进行修改。My SQL因为其速度、可靠性和适应性而备受关注。大多数人都认为在不需要事务化处理的情况下，My SQL是管理内容最好的选择 SQL Server数据库 SQL Server是由Microsoft开发和推广的关系数据库管理系统（DBMS），它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的，并于1988年推出了第一个OS/2版本。Microsoft SQL Server近年来不断更新版本，1996年，Microsoft 推出
1、试述数据库系统的特点。 （1）、数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。 （2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统， （3）数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。 （4）数据由 DBMS 统一管理和控制数据库的共享是并发的共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。 2、数据库管理系统的主要功能有哪些？ 答： ( l ）数据库定义功能； ( 2 ）数据存取功能； ( 3 ）数据库运行管理； ( 4 ）数据库的建立和维护功能。 3、试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。 数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。 因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。 4、试述概念模型的作用。
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。 5、试述数据库系统三级模式结构 数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。 特点：（1）数据结构化。（2）数据的共享性高，冗余度低，容易扩展。（3）数据独立性高。（4）数据有DBMS统一管理。 6、试述数据库系统的组成。 数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。 7、DBA 的职责是什么？ 负责全面地管理和控制数据库系统。具体职责包括：①决定数据库的信息内容和结构；②决定数据库的存储结构和存取策略；③定义数据的安全性要求和完整性约束条件；④监督和控制数据库的使用和运行；⑤改进和重组数据库系统。 8、试述关系模型的三个组成部分。 答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成 9、试述关系数据语言的特点和分类。 答：关系数据语言可以分为三类： （1）关系代数语言。
1 .数据库数据具有__________、__________和__________三个基本特点。 2.数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分，它的功能包括__________、__________、__________、__________。 3. 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由__________、__________、__________和__________构成。 4. 数据库管理技术的发展是与计算机技术及其应用的发展联系在一起的，它经历了三个阶段：__________阶段，__________阶段和__________阶段。 5. 数据库具有数据结构化、最小的__________、较高的__________等特点。 6. DBMS还必须提供__________保护、__________检查、__________、__________等数据控制功能。 7. 模式（Schema）是数据库中全体数据的__________和__________的描述，它仅仅涉及到__________的描述，不涉及到具体的值。 8. 三级模式之间的两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的__________和__________。 9. 根据模型应用的不同目的，可以将这些模型划分为两类，它们分别属于两个不同的层次。第一类是__________，第二类是__________。 10. 数据模型的三要素是指__________，__________，__________。实际数据库系统中所支持的主要数据模型是__________，__________，__________。 11. 数据模型中的__________是对数据系统的静态特征描述，包括数据结构和数据间联系的描述，__________是对数据库系统的动态特征描述，是一组定义在数据上的操作，包括操作的涵义、操作符、运算规则及其语言等。 12. 用树型结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为__________模型，上一层的父结点和下一层的子结点之间的联系是的联系。 13. 用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为__________模型，数据之间的联系通常通过__________实现。 14. 关系的完整性约束条件包括三大类：__________、__________和__________。 15. 关系数据模型中，二维表的列称为________，二维表的行称为________。 16. 用户选作元组标识的一个候选码为________，其属性不能取________。 17. 关系代数运算中，传统的集合运算有_____，_____，_____，_____。 18. 关系代数运算中，基本的运算是________，________，________，________，________。 (问答题) 19. 关系代数运算中，专门的关系运算有________，________，________。 20. 关系数据库中基于数学上的两类运算是________和________。 21. 关系代数中，从两个关系中找出相同元组的运算称为________运算。 22. R S表示R与S的________。 23. 设有学生关系：S（XH，XM，XB，NL，DP）。在这个关系中，XH表示学号，XM表示姓名，XB表示性别，NL表示年龄，DP表示系部。查询学生姓名和所在系的投影操作的关系运算式是________________。 24. 在“学生-选课-课程”数据库中的3个关系如下：S（S#，SNAME，SEX，AGE）；SC（S#，C#，GRADE）; C（C#，CNAME，TEACHER），查找选修“数据库技术”这门课程学生的学生名和成绩，若用关系代数表达式来表示为________________。 25. 已知系（系编号，系名称，系主任，电话，地点）和学生（学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号）两个关系，系关系的主码是________，系关系的外码是________，学生关系的主码是________，学生关系的外码是________。
数据库管理系统 主要特点和层次结构 胡经国 本文作者的话 本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。以此作为云计算学习笔录，供云计算业外读者进一步学习和研究参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！ 下面是正文 一、数据库管理系统主要特点 1、采用复杂的数据模型表示数据结构，数据冗余小，易扩充，实现了数据共享 链接：数据冗余 在一个数据集合中，重复的数据称为数据冗余。数据冗余是数据之间的重复，也可以说是同一数据存储在不同数据文件中的现象。数据库的基本特点之一是数据冗余小、易于扩充。 数据冗余是指在两个或更多文件中重复出现的数据。例如，职工的信息可能同时在人事部文件、销售部文件和财务部文件中存在。它可能产生的后果有：数据异常、数据不一致性和影响数据的完整性。 2、具有较高的数据和程序独立性，数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性 链接：数据独立性 数据独立性是数据库系统的一个最重要的目标之一。它能使数据独立于应用程序。数据独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。 物理独立性，是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的。也就是说，数据在磁盘上怎样存储由DBMS管理，用户的应用程序不需要了解；应用程序要处理的只是数据的逻辑结构。这样，当数据的物理存
储改变了，应用程序不用改变。 逻辑独立性，是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。也就是说，当数据的逻辑结构改变时，用户的应用程序也可以不改变。 3、数据库系统为用户提供了方便的用户接口 链接：用户接口 用户接口（User Interface，UI），是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介。它实现信息的内部形式与人类可以接受的形式之间的转换。通常指软件接口，一般有命令接口、程序接口、图形接口三种。凡参与人类与机械的信息交流的领域都存在着用户接口。 4、数据库系统提供4个方面的数据控制功能 数据库系统提供4个方面的数据控制功能，分别是：并发控制、恢复、完整性和安全性。数据库中各个应用程序所使用的数据由数据库系统统一规定，按照一定的数据模型组织和建立，由系统统一管理和集中控制。 5、增加了系统的灵活性 二、数据库管理系统层次结构 根据处理对象的不同，数据库管理系统的层次结构由高级到低级依次为：应用层、语言翻译处理层、数据存取层、数据存储层、操作系统。 1、应用层 应用层是DBMS与终端用户和应用程序的界面层，处理的对象是各种各样的数据库应用。 链接：数据库应用 随着信息时代的发展，数据库也相应产生了一些新的应用领域。主要表现在以下6个方面。 ①、多媒体数据库 这类数据库主要存储与多媒体相关的数据，如声音、图像和视频等数据。多媒体数据最大的特点是数据连续，而且数据量比较大，存储需要的空间较大。 ②、移动数据库
The basic principle of database is the professional basic course of Comeputer science and technology ,it mainly discuss the basic concept ,basic princple,basic methods and applications involved.Its main contents include the structure and characteristics of database,the composition of databse system and function of every parts,the relational database,the object-oriented database, SQL, design of database and protection of data,meanwhile it explain a kind of important application of database system.Students can learn a lot by studing the course such as understand basic concept of database system,master the query,update and relational technology of database,master the design method of database initially,and build new database and simple application with database system. SQL is a kind of coumputer language for database only,it can not only query database but selection also can be done on the database, add or delete, update, and jump and other various operations. SQL include DDL,DML,DCL,with the same language style and all of activities of life cycle of database can be done. Users dont have to know about access path,the selection of it and the operation of SQL are automatic done by system.It reduces users’pressure and improve the independence of data It adopt operation mode of collection ,it is a self-contained and embedded language,and supply two different operarion way with a same grammer structure,it makes users feel flexible and convenient. SQL is a language which is similar to oral English , it is easy to be studied and used.
常见数据库及其特点 目前，商品化的数据库管理系统以关系型数据库为主导产品，技术比较成熟。面向对象的数据库管理系统虽然技术先进，数据库易于开发、维护，但尚未有成熟的产品。 (免费，体积小，速度快，成本低，开源，适用于中小型网站) MySQL是最受欢迎的开源SQL数据库管理系统，它是一个快速的、多线程、多用户和健壮的SQL数据库服务器。MySQL服务器支持关键任务、重负载生产系统的使用。MySQL具有以下优势： (1)MySQL是一个关系数据库管理系统。(2)MySQL是开源的。 (3)MySQL服务器是一个快速的、可靠的和易于使用的数据库服务器。 (4)MySQL服务器工作在客户/服务器或嵌入系统中。 Server(流行于Web) SQL Server是由微软开发的数据库管理系统，是Web上最流行的用于存储数据的数据库，它已广泛用于电子商务、银行、保险、电力等与数据库有关的行业。SQL Server 提供了众多的Web和电子商务功能，如对XML和Internet标准的丰富支持，通过Web对数据进行轻松安全的访问，具有强大的、灵活的、基于Web的和安全的应用程序管理等。而且，由于其易操作性及其友好的操作界面，深受广大用户的喜爱。(功能齐全，大型，专业，企业级，其开发工具全部用JAVA来写的) 目前，Oracle产品覆盖了大、中、小型机等多种机型，Oracle成为世界上使用最广泛的关系数据系统之一。 (1)可联结性:Oracle能与多种通讯网络相连，支持客户机/服务器方式和各种协议(TCP/IP、DECnet、等)。 (2)开放性:Oracle良好的兼容性、可移植性、可连接性和高生产率使Oracle RDBMS具有良好的开放性。 (3)名符其实的大型数据库：ORACLE建立的数据库，最大数据量可达几百GB； (4)共享SQL和多线索服务器体系结构：这两个特性的结合，减少ORACLE的资源占用，增强处理能力，能支持成百甚至上千个用户。 (5)跨平台能力：ORACLE数据库管理系统可以运行在100多个硬件和软件平台上，这一点为其它PC平台上的数据库产品所不及。 (6)分布式数据库：可以使物理分布不同的多个数据库上的数据，被看成是一个完整的逻辑数据库。
数据库系统和文件系统相比具有以下主要特点 1、数据库设计时面向数据模型对象,数据库设计的基础是数据模型。 （1）要站在全局需要的角度抽象和组织数据； （2）要完整地、准确地描述数据自身和数据之间联系的情况； （3）要建立适合整体需要的数据模型。 2、数据库系统的数据冗余度小、数据共享度高 （1）数据量小可以节约存储空间，使数据的存储、管理和查询都容易实现。（2）数据冗余小可以使数据统一，避免产生数据的不一致问题。 （3）数据冗余小便于数据维护，避免数据统计错误。 2）数据库系统通过数据模型和数据控制机制提高数据的共享性。 数据共享度高使数据库系统具有以下3方面的优点： （1）系统现有用户或程序可以共同享用数据库中的数据。 （2）当系统需要扩充时，再开发的新用户或新程序还可以共享原有的数据资源。（3）多用户或多程序可以在同一时刻共同使用同一数据。 3、数据库系统的数据和程序之间具有较高的独立性 数据和程序相互之间的依赖性低、独立性高的特性称为数据独立性高。 1）数据库中的数据独立性可以分为两级： （1）数据的物理独立性 数据的物理独立性是指应用程序对数据存储结构的依赖程度。数据物理独立性高是指当数据的物理结构发生变化时，应用程序不需要修改也可以正常工作。（2）数据的逻辑独立性 数据库中的数据螺距结构分全局逻辑结构和局部逻辑结构两种：数据的逻辑独立性是指应用程序对数据全局逻辑结构的依赖程度。 4、数据库系统通过DBMS进行数据安全性和完整性的控制 数据的安全性控制是指保护数据库，以防止不合法的使用造成的数据泄漏、破坏和更改。数据安全性受到威胁是指出现了用户看到了不该看到的数据、修改了无权修改的数据、删除了不能删除的数据等现象。 3）数据安全性被破坏有两种情况： （1）用户有超越自身拥有的数据操作权的行为。 （2）出现了违背用户操作意愿的结果。 4）数据的完整性控制（Integrity Control）是指为保证数据的正确性、有效性和相容性，防止不符合语义的数据输入或输出所采用的控制机制。 5、数据库中数据的最小存取单位是数据项 数据库系统的二级映像技术及作用 数据库系统的二级映像技术是外模式与模式之间的映像，模式与内模式之间的映像技术，二级映像技术不仅是在三级数据模式之间建立联系，同时也保证了数据的独立性 （1）外模式与模式之间的映像，定义保证了外模式与模式之间的的对应关系，数据库中的外模式与模式的形象技术不仅建立了用户数据库数据库与逻辑数据库之间的对应关系，使用户能按照子模式进行程序设计，同时保证了数据的逻辑独立性
关系型数据库和非关系 型数据库 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
关系型数据库和非关系型数据库 自1970年，埃德加·科德提出关系模型之后，关系数据库便开始出现，经过了40多年的演化，如今的关系型数据库具备了强大的存储、维护、查询数据的能力。但在关系数据库日益强大的时候，人们发现，在这个信息爆炸的“大数据”时代，关系型数据库遇到了性能方面的瓶颈，面对一个表中上亿条的数据，SQL语句在大数据的查询方面效率欠佳。我们应该知道，往往添加了越多的约束的技术，在一定程度上定会拖延其效率。 在1998年，CarloStrozzi提出NOSQL的概念，指的是他开发的一个没有SQL功能，轻量级的，开源的关系型数据库。注意，这个定义跟我们现在对NoSQL的定义有很大的区别，它确确实实字如其名，指的就是“没有SQL”的数据库。但是NoSQL的发展慢慢偏离了初衷，CarloStrozzi也发觉，其实我们要的不是"nosql"，而应该是"norelational"，也就是我们现在常说的非关系型数据库了。 在关系型数据库中，导致性能欠佳的最主要因素是多表的关联查询，以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询。为了保证数据库的ACID特性，我们必须尽量按照其要求的范式进行设计，关系型数据库中的表都是存储一些格式化的数据结构，每个元组字段的组成都一样，即使不是每个元组都需要所有的字段，但数据库会为每个元组分配所有的字段，这样的结构可以便于表与表之间进行连接等操作，但从另一个角度来说它也是关系型数据库性能瓶颈的一个因素。 非关系型数据库提出另一种理念，他以键值对存储，且结构不固定，每一个元组可以有不一样的字段，每个元组可以根据需要增加一些自己的键值对，这样就不会局限于固定的结构，可以减少一些时间和空间的开销。使用这种方式，用户可以根据需要去添加自己需要的字段，这样，为了获取用户的不同信息，不需要像关系型数据库中，要对多表进行关联查询。仅需要根据id取出相应的value就可以完成查询。但非关系型数据库由于很少的约束，他也不能够提供想SQL所提供的where这种对于字段属性值情况的查询。并且难以体现设计的完整性。他只适合存储一些较为简单的数据，对于需要进行较复杂查询的数据，SQL数据库显得更为合适。 目前出现的NoSQL(NotonlySQL，非关系型数据库)有不下于25种，除了Dynamo、Bigtable以外还有很多，比如Amazon的SimpleDB、微软公司的AzureTable、Facebook使用的Cassandra、类Bigtable的Hypertable、Hadoop的HBase、MongoDB、CouchDB、Redis以及Yahoo!的PNUTS等等。这些NoSQL各有特色，是基于不同应用场景而开发的，而其中以MongoDB和Redis最为被大家追捧。 以下是MongoDB的一些情况： MongoDB是基于文档的存储的（而非表），是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。他支持的数据结构非常松散，是类似json 的bjson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。模式自由(schema-free)，意味着对于存储在MongoDB数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数 据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。 Mongo主要解决的是海量数据的访问效率问题。因为Mongo主要是支持海量数据存储的，所以Mongo还自带了一个出色的分布式文件系统GridFS，可以支持海量的数据存储。由于Mongo可以支持复杂的数据结构，而且带有强大的数据查询功能，因此非常受到欢迎。 关系型数据库的特点 1.关系型数据库
目录 1.1.1 四个基本概念 (1) 数据(Data) (1) 数据库(Database,简称DB) (1) 长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合、 (1) 基本特征 (1) 数据库管理系统(DBMS) (1) 数据定义功能 (1) 数据组织、存储和管理 (1) 数据操纵功能 (2) 数据库的事务管理和运行管理 (2) 数据库的建立和维护功能(实用程序) (2) 其它功能 (2) 数据库系统(DBS) (2) 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 (3) 数据管理 (3)
数据管理技术的发展过程 (3) 人工管理特点 (3) 文件系统特点 (4) 1.1.3 数据库系统的特点 (4) 数据结构化 (4) 整体结构化 (4) 数据库中实现的是数据的真正结构化 (4) 数据的共享性高，冗余度低，易扩充、数据独立性高 (5) 数据独立性高 (5) 物理独立性 (5) 逻辑独立性 (5) 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的 (5) 数据由DBMS统一管理和控制 (5) 1.2.1 两大类数据模型：概念模型、逻辑模型和物理模型 (6) 1.2.2 数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件. 7 数据的完整性约束条件: (7)
关系数据模型的优缺点 (8) 1.3.1 数据库系统模式的概念 (8) 型(Type)：对某一类数据的结构和属性的说明 (8) 值(Value)：是型的一个具体赋值 (8) 模式（Schema） (8) 实例（Instance） (8) 1.3.2 数据库系统的三级模式结构 (9) 外模式[External Schema]（也称子模式或用户模式）， (9) 模式[Schema]（也称逻辑模式） (9) 内模式[Internal Schema]（也称存储模式） (9) 1.3.3 数据库的二级映像功能与数据独立性 (9) 外模式/模式映像：保证数据的逻辑独立性 (10) 模式/内模式映象：保证数据的物理独立性 (10) 1.4 数据库系统的组成 (10) 数据库管理员(DBA)职责： (10)
自1970年，埃德加·科德提出关系模型之后，关系数据库便开始出现，经过了40多年的演化，如今的关系型数据库具备了强大的存储、维护、查询数据的能力。但在关系数据库日益强大的时候，人们发现，在这个信息爆炸的“大数据”时代，关系型数据库遇到了性能方面的瓶颈，面对一个表中上亿条的数据，SQL语句在大数据的查询方面效率欠佳。我们应该知道，往往添加了越多的约束的技术，在一定程度上定会拖延其效率。 在1998年，Carlo Strozzi提出NOSQL的概念，指的是他开发的一个没有SQL功能，轻量级的，开源的关系型数据库。注意，这个定义跟我们现在对NoSQL的定义有很大的区别，它确确实实字如其名，指的就是“没有SQL”的数据库。但是NoSQL的发展慢慢偏离了初衷，CarloStrozzi也发觉，其实我们要的不是"nosql"，而应该是"norelational"，也就是我们现在常说的非关系型数据库了。 在关系型数据库中，导致性能欠佳的最主要因素是多表的关联查询，以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询。为了保证数据库的ACID特性，我们必须尽量按照其要求的范式进行设计，关系型数据库中的表都是存储一些格式化的数据结构，每个元组字段的组成都一样，即使不是每个元组都需要所有的字段，但数据库会为每个元组分配所有的字段，这样的结构可以便于表与表之间进行连接等操作，但从另一个角度来说它也是关系型数据库性能瓶颈的一个因素。 非关系型数据库提出另一种理念，他以键值对存储，且结构不固定，每一个元组可以有不一样的字段，每个元组可以根据需要增加一些自己的键值对，这样就不会局限于固定的结构，可以减少一些时间和空间的开销。使用这种方式，用户可以根据需要去添加自己需要的字段，这样，为了获取用户的不同信息，不需要像关系型数据库中，要对多表进行关联查询。仅需要根据id取出相应的value就可以完成查询。但非关系型数据库由于很少的约束，他也不能够提供想SQL所提供的where这种对于字段属性值情况的查询。并且难以体现设计的完整性。他只适合存储一些较为简单的数据，对于需要进行较复杂查询的数据，SQL数据库显得更为合适。 目前出现的NoSQL(Not only SQL，非关系型数据库)有不下于25种，除了Dynamo、Bigtable以外还有很多，比如Amazon的SimpleDB、微软公司的AzureTable、Facebook 使用的Cassandra、类Bigtable的Hypertable、Hadoop的HBase、MongoDB、CouchDB、Redis以及Yahoo!的PNUTS等等。这些NoSQL各有特色，是基于不同应用场景而开发的，而其中以MongoDB和Redis最为被大家追捧。 以下是MongoDB的一些情况： MongoDB是基于文档的存储的（而非表），是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。他支持的数据结构非常松散，是类似json的bjson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。模式自由(schema-free)，意味着对于存储在MongoDB数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数
数据库系统的特点和优势 与人工管理和文件系统相比较，数据库系统具有显著的特点和优势，具体表现在以下几个方面: 1.数据的结构化 数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。 在文件系统中，相互独立文件的记录内部是有结构的，但是记录之间并没有联系。 在数据库系统中，数据不再针对某一个应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。不仅数据是结构化的，而且存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项、一个记录或一组记录。例如，学生收费系统中的“学生档案”记录由学号、姓名、性别、年级、专业编号等信息组成，“专业”记录由专业号、专业名称、所属学院等信息组成。其结构如图1所示。 “学生档案”记录结构 “专业”记录结构 图1数据库系统中的记录结构 2.数据的共享度高，冗余度低 数据库系统是从整体角度看待和描述数据的，数据不再面向某个应用，而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。通过数据库系统可以将相同的数据在数据库中只存储一次，因此，数据共享可以大大地减少数据冗余，节约存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。 3.数据独立性高 数据独立性是指数据库中数据独立于应用程序，因此数据的逻辑结构、存储结构与存取方式的改变并不会影响应用程序。 数据独立性一般分为数据的逻辑独立性和数据的物理独立性。数据的逻辑独立性是指当数据库系统的全局逻辑结构发生变化时，它们对应的应用程序不需要修改仍可以正常运行。数据的物理独立性是指当数据的物理结构发生变化时，应用程序也不需要修改而保持正常运
行状态。 4.数据的一致性得到保证 数据的一致性是指在数据库中同一数据的不同出现应保持其值的一致。数据库中数据冗余度的减少，不仅可以节省存储空间，而且还能避免数据的不一致性和不相容性。 5.数据由DBMS统一管理和控制 数据库中要实现多用户并发共享数据，必须通过DBMS来统一管理和控制。所谓的并发共享数据，是指多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至是同一数据。 DBMS提供了如下管理和控制功能： （1）并发控制。当多个用户的并发进程同时对数据库进行存取、修改时，必须对多用户的并发操作进行控制和协调。 （2）安全性保护。为防止非法使用数据造成数据的泄密和破坏，必须采取某些措施对数据加以保护，使每个用户只能按规定对某些数据按照某些方式进行使用和处理。 （3）完整性保护。为保证数据的正确性、有效性和相容性，必须通过完整性的检查和控制，将数据控制在有效的范围内，或使数据之间满足一定的关系。 （4）数据库恢复。当数据库系统发生故障时，DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某个已知的正确状态的功能。 数据库系统中程序和数据的关系如图2所示。 图2数据库系统中程序和数据的关系
第一章习题参考答案 1．选择题 （1）数据库（DB）、数据库系统（DBS）、数据库管理系统（DBMS）三者之间的关系是（ A ）。 A．DBS包括DB和DBMS B．DBMS包括DB和DBS C．DB包括DBS和DBMS D．DBS就是DB，也就是DBMS （2）设有部门和职员两个实体，每个职员只能属于一个部门，一个部门可以有多名职员，则部门与职员实体之间的联系类型是（B）。 A．m:n B．1:m C．m:k D．1:1 （3）对于“关系”的描述，正确的是( D )。 A．同一个关系中允许有完全相同的元组 B．同一个关系中元组必须按关键字升序存放 C．在一个关系中必须将关键字作为该关系的第一个属性 D．同一个关系中不能出现相同的属性名 （4）E-R图用于描述数据库的（ A ）。 A．概念模型B．数据模型 C．存储模型D．逻辑模型 （5）在关系模型中，一个关键字（ C ）。 A．可以由多个任意属性组成 B．至多由一个属性组成 C．可以由一个或者多个其值能够唯一表示该关系模式中任何元组的属性组成 D．可以由一个或者多个任意属性组成 （6）现有如下关系： 患者（患者编号，患者姓名，性别，出生日期，单位） 医疗（患者编号，患者姓名，医生编号，医生姓名，诊断日期，诊断结果）其中，医疗关系中的外关键字是（ A ）。 A．患者编号B．患者姓名 C．患者编号和患者姓名D．医生编号和患者编号 （7）一个关系只有一个（ D ）。 A．候选关键字B．外部关键字 C．组合关键字D．主关键字 （8）下列标识符可以作为局部变量使用的是（ C ）。 A．[@Myvar] B．My var C．＠Myvar D．＠My var （9）Transact-SQL支持的一种程序结构语句是（ A ）。 A．BEGIN…E ND B．IF…T HEN…ELSE C．DO CASE D．DO WHILE （10）字符串常量使用（ A ）作为定界符。 A．单引号B．双引号 C．方括号D．花括号 2．填空题 （1）数据库是在计算机系统中按照一定的方式组织、存储和应用的（数据集合）。支持数据库各种操作的软件系统叫（数据库管理系统）。由计算机、操作系统、DBMS、数据库、应用程序及有关人员等组成的一个整体叫（数据库系统）。
分享三款主流数据库及其特点 1.Oracle数据库 Oracle Database，又名Oracle RDBMS，或简称Oracle。是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统。它是在数据库领域一直处于领先地位的产品。可以说Oracle数据库系统是目前世界上流行的关系数据库管理系统，系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境。它是一种高效率、可靠性好的、适应高吞吐量的数据库解决方案。 基本介绍： ORACLE数据库系统是美国ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)或B/S体系结构的数据库之一。比如SilverStream就是基于数据库的一种中间件。ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。但它的所有知识，只要在一种机型上学习了ORACLE知识，便能在各种类型的机器上使用它。Oracle数据库最新版本为Oracle Database12c。Oracle数据库12c引入了一个新的多承租方架构，使用该架构可轻松部署和管理数据库云。此外，一些创新特性可最大限度地提高资源使用率和灵活性，如Oracle Multitenant可快速整合多个数据库，而Automatic Data Optimization和Heat Map能以更高的密度压缩数据和对数据分层。这些独一无二的技术进步再加上在可用性、安全性和大数据支持方面的主要增强，使得Oracle数据库12c成为私有云和公有云部署的理想平台。
关系型数据库和非关系型数据库 自1970年，埃德加·科德提出关系模型之后，关系数据库便开始出现，经过了40多年的演化，如今的关系型数据库具备了强大的存储、维护、查询数据的能力。但在关系数据库日益强大的时候，人们发现，在这个信息爆炸的“大数据”时代，关系型数据库遇到了性能方面的瓶颈，面对一个表中上亿条的数据，SQL语句在大数据的查询方面效率欠佳。我们应该知道，往往添加了越多的约束的技术，在一定程度上定会拖延其效率。 在1998年，Carlo Strozzi提出NOSQL的概念，指的是他开发的一个没有SQL功能，轻量级的，开源的关系型数据库。注意，这个定义跟我们现在对NoSQL的定义有很大的区别，它确确实实字如其名，指的就是“没有SQL”的数据库。但是NoSQL的发展慢慢偏离了初衷，CarloStrozzi也发觉，其实我们要的不是"nosql"，而应该是"norelational"，也就是我们现在常说的非关系型数据库了。 在关系型数据库中，导致性能欠佳的最主要因素是多表的关联查询，以及复杂的数据分析类型的复杂SQL报表查询。为了保证数据库的ACID特性，我们必须尽量按照其要求的范式进行设计，关系型数据库中的表都是存储一些格式化的数据结构，每个元组字段的组成都一样，即使不是每个元组都需要所有的字段，但数据库会为每个元组分配所有的字段，这样的结构可以便于表与表之间进行连接等操作，但从另一个角度来说它也是关系型数据库性能瓶颈的一个因素。 非关系型数据库提出另一种理念，他以键值对存储，且结构不固定，每一个元组可以有不一样的字段，每个元组可以根据需要增加一些自己的键值对，这样就不会局限于固定的结构，可以减少一些时间和空间的开销。使用这种方式，用户可以根据需要去添加自己需要的字段，这样，为了获取用户的不同信息，不需要像关系型数据库中，要对多表进行关联查询。仅需要根据id取出相应的value就可以完成查询。但非关系型数据库由于很少的约束，他也不能够提供想SQL所提供的where这种对于字段属性值情况的查询。并且难以体现设计的完整性。他只适合存储一些较为简单的数据，对于需要进行较复杂查询的数据，SQL数据库显得更为合适。 目前出现的NoSQL(Not only SQL，非关系型数据库)有不下于25种，除了Dynamo、Bigtable以外还有很多，比如Amazon的SimpleDB、微软公司的AzureTable、Facebook使用的Cassandra、类Bigtable的Hypertable、Hadoop的HBase、MongoDB、CouchDB、Redis以及Yahoo!的PNUTS等等。这些NoSQL各有特色，是基于不同应用场景而开发的，而其中以MongoDB和Redis最为被大家追捧。 以下是MongoDB的一些情况： MongoDB是基于文档的存储的（而非表），是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。他支持的数据结构非常松散，是类似json的bjson格式，因此可以存储比较复杂的数据类型。模式自由(schema-free)，意味着对于存储在MongoDB数据库中的文件，我们不需要知道它的任何结构定义。如果需要的话，你完全可以把不同结构的文件存储在同一个数据库里。Mongo最大的特点是他支持的查询语言非常强大，
数据库的主要特点 胡经国 本文作者的话 本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。以此作为云计算学习笔录，供云计算业外读者进一步学习和研究参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！ 下面是正文 数据库具有以下主要特点： 一、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。 二、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，因而避免了用户各自建立应用文件。从而，减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据一致性。 链接：数据冗余、冗余度 数据冗余（Data Redundancy）是指在一个数据集合中重复的数据。它是数据之间的重复，也可以说是同一数据存储在不同数据文件中的现象。增加数据的独立性和减少数据冗余，是企业范围信息资源管理和大规模信息系统获得成功的前提条件。 冗余度，通俗的讲就是数据的重复度。 链接：数据一致性 所谓数据一致性，是指当多个用户试图同时访问一个数据库，他们的事务同时使用相同的数据时，可能会发生以下四种情况：丢失更新、未确定的相关性、不一致的分析和幻想读。 链接：丢失更新 丢失更新（Lost Update）是指数据库的数据丢失后会从备份里更新一下，把原来丢失的数据补上。事务T1读取了数据，并执行了一些操作，然后更新数据。事务T2也做相同的事，则T1和T2更新数据时可能会覆盖对方的更新，从
而引起错误。 链接：幻想读（简称幻读） 幻想读（Phantom）的概念相对难理解一些。事务T1对一定范围内执行操作，事务T2对相同的范围内执行不兼容的操作，这时会发生幻读。例如：若事物T1删除符合条件C1的所有数据，事物T2又插入了一些符合条件C1的数据，则事务T1再次查找符合条件C1的数据还是可以查到，但是这对事务T1来说好像是幻觉一样，这时的读取操作称为幻读。 三、数据的独立性 数据的独立性，包括逻辑独立性和物理独立性。 逻辑独立性，是指数据库中数据的逻辑结构与用户的应用程序是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户的应用程序可以不变。 物理独立性，是指数据库中数据的物理结构的变化不影响数据的逻辑结构。 链接：数据的逻辑结构 数据的逻辑结构，是指反映数据元素之间的逻辑关系的数据结构，其中的逻辑关系是指数据元素之间的前后件关系，而与它们在计算机中的存储位置无关。 数据元素（Data Element）是数据的基本单位。数据元素也叫做结点或记录。在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。有时，一个数据元素可由若干个数据项组成。例如，一本书的书目信息为一个数据元素；而书目信息的每一项（如书名、作者名等）为一个数据项。数据项是数据的不可分割的最小单位。 数据元素之间的前后件关系，据说是指顺序不同或者位置不同但是关系紧密。 数据的逻辑结构包括： ①、集合 在数据结构中的元素之间，除了“同属一个集合”的相互关系外，别无其他关系。 ②、线性结构 在数据结构中的元素存在一对一的相互关系。 ③、树形结构 在数据结构中的元素存在一对多的相互关系。 ④、图形结构