在数据库系统工程师的备考过程中,基础备考阶段(第1 - 2个月)是非常关键的时期,其中数据库定义、组成与三级模式结构是需要重点掌握的内容。
一、数据库相关概念
1. 明确数据库(DBS)、数据库管理系统(DBMS)和数据库(Database)的概念
- 数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。例如,我们日常使用的手机通讯录,它存储了联系人姓名、电话号码等信息,这就是一个小型的数据库。
- 数据库管理系统(DBMS)是一种操纵和管理数据库的大型软件。它提供了数据的定义、查询、更新及各种数据控制功能。常见的DBMS有关系型数据库管理系统如MySQL、Oracle等,非关系型数据库管理系统如MongoDB等。就好比是一个仓库管理员,负责管理仓库里货物(数据)的进出、摆放等操作。
- 数据库系统(DBS)则是由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员以及用户等组成的一个整体。这就像是一个完整的商业运营体系,有货物(数据库)、仓库管理系统(DBMS)、使用货物的各种商业活动(应用程序)、负责整体管理的人员(数据库管理员)以及购买和使用货物的顾客(用户)。
2. 学习方法
- 制作概念对比表格。将数据库、DBMS和DBS的概念分别列出来,对比它们的异同点,这样有助于加深记忆。
- 结合实际生活中的例子进行理解。如超市的商品管理系统、学校的学生成绩管理系统等,分析其中数据库、DBMS和DBS的角色。
二、数据库的组成
1. 硬件组成
- 包括计算机主机、存储设备(如硬盘、磁带机等)、输入输出设备等。计算机主机是数据处理的核心,存储设备用于存放数据,输入设备(如键盘、鼠标)用于向数据库系统输入数据,输出设备(如显示器、打印机)用于显示或打印数据库中的数据。
- 学习时可以参观一些数据中心,了解实际的硬件设施布局和运行情况,或者在网上搜索相关硬件设备的图片和介绍进行学习。
2. 软件组成
- 除了前面提到的DBMS外,还包括操作系统、应用开发工具等。操作系统为数据库系统提供运行的基础环境,应用开发工具则方便开发人员进行与数据库交互的应用程序开发。
- 学习这些软件的作用可以通过安装和使用简单的数据库系统及其相关工具来进行实践。
3. 人员组成
- 有数据库管理员(DBA),负责数据库的规划、设计、维护等工作;应用程序员,负责开发与数据库交互的应用程序;还有普通用户,他们使用数据库中的数据来完成各种任务。
- 可以通过阅读数据库管理员的工作日志或者案例分析来了解不同人员的职责。
三、三级模式结构
1. 外模式、模式、内模式的含义
- 外模式是用户能够看到和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。它是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。例如,不同部门的员工可能只看到和使用与自己部门相关的数据部分,这就是外模式的体现。
- 模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,它是所有用户的公共数据视图。可以理解为整个数据库的整体架构,所有的数据都按照这个架构进行组织和存储。
- 内模式是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述。比如数据在磁盘上的存储位置、存储格式等。
2. 二级映像的作用
- 外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性。当模式改变时,通过修改外模式/模式映像,外模式不变,从而应用程序不需要修改。
- 模式/内模式映像保证了数据的物理独立性。当数据库的存储结构改变时,通过修改模式/内模式映像,模式不变,应用程序也不需要修改。
- 学习三级模式结构和二级映像可以通过画图的方式来直观地理解它们之间的关系,并且做一些相关的练习题来加深对概念的理解。
总之,在基础备考阶段,对于数据库定义、组成与三级模式结构这些知识点要深入理解,通过多种学习方法相结合的方式,为后续更深入的学习打下坚实的基础。
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