資料庫的概述

1. 《資料庫系統概論》課程講什麼內容

資料庫技術和系統已經成為信息基礎設施的核心技術和重要基礎。資料庫技術作為數據管理的最有效的手段，極大的促進了計算機應用的發展。 本課程系統全面地講述資料庫系統的基礎理論、基本技術和基本方法。包括： 第一篇基礎篇，包括緒論、關系資料庫、關系資料庫標准語言SQL、資料庫安全性和資料庫完整性，共5章； 第二篇設計與應用開發篇，包括關系數據理論、資料庫設計和資料庫編程，共3章； 第三篇系統篇，作為選修內容，可以拓展學習。內容包括關系查詢處理和查詢優化、資料庫恢復技術、並發控制和資料庫管理系統，共4章； 第四篇新技術篇，包括資料庫技術發展概述、大數據管理、內存資料庫系統和數據倉庫與聯機分析處理技術，共4章，作為參考資料供進一步學習資料庫技術的學生閱讀。 通過本課程學習，使學生系統地掌握資料庫系統的基本原理和基本技術。要求在掌握資料庫系統基本概念的基礎上，能熟練使用SQL語言在某一個資料庫管理系統上進行資料庫操作；掌握資料庫設計方法和步驟，具有設計資料庫模式以及開發資料庫應用系統的基本能力。

2. 簡述資料庫管理系統的功能

按功能劃分，資料庫管理系統大致可分為6個部分：

1、模式翻譯：提供數據定義語言。用它書寫的資料庫模式被翻譯為內部表示。資料庫的邏輯結構、完整性約束和物理儲存結構保存在內部的數據字典中。資料庫的各種數據操作（如查找、修改、插入和刪除等）和資料庫的維護管理都是以資料庫模式為依據的。

2、應用程序的編譯：把包含著訪問資料庫語句的應用程序，編譯成在dbms支持下可運行的目標程序。

3、互動式查詢：提供易使用的互動式查詢語言，如SQL.DBMS負責執行查詢命令，並將查詢結果顯示在屏幕上。

4、數據的組織與存取：提供數據在外圍儲存設備上的物理組織與存取方法。

5、事務運行管理：提供事務運行管理及運行日誌，事務運行的安全性監控和數據完整性檢查，事務的並發控制及系統恢復等功能。

6、資料庫的維護：為資料庫管理員提供軟體支持，包括數據安全控制、完整性保障、資料庫備份、資料庫重組以及性能監控等維護工具。

(2)資料庫的概述擴展閱讀：

計算機資料庫管理系統最大的優勢在於能夠進行數據信息的長期存儲和管理。而這一特點在很多領域都有廣泛的應用。但是需要注意的是技術人員在增強信息存管率時應當對用戶的身份進行細致識別，防止非法用戶的入侵，最終減少惡意訪問、黑客攻擊等問題，真正保障數據信息的安全。

在計算機網路應用的過程中經常會出現信息丟失、系統崩潰等現象，致使數據信息損壞，無法正常調用。

而計算機資料庫管理系統主要就是數據的集合存儲，在這一存儲的過程中，管理系統會按照一定的模式進行數據存儲，並建立較為復雜的數據結構關系。這樣既能實現數據的單獨處理，也能實現數據結合的使用、處理，從而實現高效率的數據恢復。

3. 請用比較簡單的話概述一下什麼是資料庫

目前，數據倉庫一詞尚沒有一個統一的定義，著名的數據倉庫專家W.H.Inmon在其著作《Building the Data Warehouse》一書中給予如下描述：數據倉庫（Data Warehouse）是一個面向主題的（Subject Oriented）、集成的（Integrate）、相對穩定的（Non-Volatile）、反映歷史變化（Time Variant）的數據集合，用於支持管理決策。對於數據倉庫的概念我們可以從兩個層次予以理解，首先，數據倉庫用於支持決策，面向分析型數據處理，它不同於企業現有的操作型資料庫；其次，數據倉庫是對多個異構的數據源有效集成，集成後按照主題進行了重組，並包含歷史數據，而且存放在數據倉庫中的數據一般不再修改。

根據數據倉庫概念的含義，數據倉庫擁有以下四個特點：
1、面向主題。操作型資料庫的數據組織面向事務處理任務，各個業務系統之間各自分離，而數據倉庫中的數據是按照一定的主題域進行組織。主題是一個抽象的概念，是指用戶使用數據倉庫進行決策時所關心的重點方面，一個主題通常與多個操作型信息系統相關。

2、集成的。面向事務處理的操作型資料庫通常與某些特定的應用相關，資料庫之間相互獨立，並且往往是異構的。而數據倉庫中的數據是在對原有分散的資料庫數據抽取、清理的基礎上經過系統加工、匯總和整理得到的，必須消除源數據中的不一致性，以保證數據倉庫內的信息是關於整個企業的一致的全局信息。

3、相對穩定的。操作型資料庫中的數據通常實時更新，數據根據需要及時發生變化。數據倉庫的數據主要供企業決策分析之用，所涉及的數據操作主要是數據查詢，一旦某個數據進入數據倉庫以後，一般情況下將被長期保留，也就是數據倉庫中一般有大量的查詢操作，但修改和刪除操作很少，通常只需要定期的載入、刷新。

4、反映歷史變化。操作型資料庫主要關心當前某一個時間段內的數據，而數據倉庫中的數據通常包含歷史信息，系統記錄了企業從過去某一時點(如開始應用數據倉庫的時點)到目前的各個階段的信息，通過這些信息，可以對企業的發展歷程和未來趨勢做出定量分析和預測。
企業數據倉庫的建設，是以現有企業業務系統和大量業務數據的積累為基礎。數據倉庫不是靜態的概念，只有把信息及時交給需要這些信息的使用者，供他們做出改善其業務經營的決策，信息才能發揮作用，信息才有意義。而把信息加以整理歸納和重組，並及時提供給相應的管理決策人員，是數據倉庫的根本任務。因此，從產業界的角度看，數據倉庫建設是一個工程，是一個過程。
整個數據倉庫系統是一個包含四個層次的體系結構，具體由下圖表示。

數據倉庫系統體系結構

·數據源：是數據倉庫系統的基礎，是整個系統的數據源泉。通常包括企業內部信息和外部信息。內部信息包括存放於RDBMS中的各種業務處理數據和各類文檔數據。外部信息包括各類法律法規、市場信息和競爭對手的信息等等；

·數據的存儲與管理：是整個數據倉庫系統的核心。數據倉庫的真正關鍵是數據的存儲和管理。數據倉庫的組織管理方式決定了它有別於傳統資料庫，同時也決定了其對外部數據的表現形式。要決定採用什麼產品和技術來建立數據倉庫的核心，則需要從數據倉庫的技術特點著手分析。針對現有各業務系統的數據，進行抽取、清理，並有效集成，按照主題進行組織。數據倉庫按照數據的覆蓋范圍可以分為企業級數據倉庫和部門級數據倉庫（通常稱為數據集市）。

·OLAP伺服器：對分析需要的數據進行有效集成，按多維模型予以組織，以便進行多角度、多層次的分析，並發現趨勢。其具體實現可以分為：ROLAP、MOLAP和HOLAP。ROLAP基本數據和聚合數據均存放在RDBMS之中；MOLAP基本數據和聚合數據均存放於多維資料庫中；HOLAP基本數據存放於RDBMS之中，聚合數據存放於多維資料庫中。

·前端工具：主要包括各種報表工具、查詢工具、數據分析工具、數據挖掘工具以及各種基於數據倉庫或數據集市的應用開發工具。其中數據分析工具主要針對OLAP伺服器，報表工具、數據挖掘工具主要針對數據倉庫。

4. 網站資料庫的網站資料庫概述

access更適合一般的企業網站，因為開發技術簡單，而且在數據量不是很大的網站上，檢索速度快。不用專門去分離出資料庫空間，資料庫和網站在一起，節約了成本。而一般的大型政府，門戶網站 ，由於數據量比較大，所以選用SQL資料庫，可以提高海量數據檢索的速度。
作為網路的一個重要應用，資料庫在網站建設與網路營銷中發揮著重要的作用，與普通網站相對而言，具有資料庫功能的網站網頁我們通常稱為動態頁面，也就是說頁面不是一成不變的，頁面上內容（或部分內容）是動態生成的，它可以根據資料庫中相應部分內容的調整而變化，使網站內容更靈活，維護更方便，更新更便捷。

5. 百度資料庫簡要概況及特點

資料庫系統的特點：

1。數據的結構化

2。數據的獨立性

3.數據冗餘度低

4.數據由DBMS統一管理

6. 移動資料庫的移動資料庫概述

移動資料庫作為分布式資料庫的延伸和擴展，擁有分布式資料庫的諸多優點和獨特的特性，能夠滿足未來人們訪問信息的要求，具有廣泛的應用前景。 典型的移動資料庫原型系統結構如圖所示。
移動資料庫可以看作是傳統資料庫系統的擴展。移動資料庫系統大致分類如下：
a．移動多資料庫系統。
b．移動同構資料庫系統。
c．移動異構資料庫系統。
d．移動異構多資料庫系統。 移動資料庫基本上由三種類型的主機組成：移動主機（Mobile Hosts），移動支持站點（Mobile Support Stations）和固定主機（Fixed Hosts）。
固定主機就是通常含義上的計算機，他們之間通過高速固定網路進行連接，不能對移動設備進行管理。移動支持站點具有無線通訊介面，可以和移動設備進行數據通信。移動支持站點和固定主機之間的通信是通過固定網路進行的。一個移動支持站點覆蓋的地區區域被稱為信元（Cell），在一個信元內的移動主機可以通過無線通信網路與覆蓋這一區域的移動支持站點進行通訊，完成信息數據的檢索。 （1）復制和緩存技術。移動資料庫環境中，通過採用一種弱一致性伺服器級復制機制，提高了響應時間。緩存技術是通過在客戶機上緩存數據伺服器上的部分數據，降低客戶訪問資料庫伺服器的頻率。
（2）數據廣播技術。利用從伺服器到移動客戶機的下行帶寬遠遠大於從移動客戶機到伺服器的上行帶寬的這種網路非對稱性，把大多數移動用戶頻繁訪問的數據組織起來，以周期性的廣播形式提供給移動客戶機。
（3）位置管理。移動用戶的位置管理主要集中在兩個方面：一是如何確定移動用戶的當前位置，二是如何存儲，管理和更新位置信息。可以採用移動計算機都在自己的宿主伺服器上作永久登記，當它移動到任何其它區域是，向其宿主伺服器通報其當前位置。
（4）查詢處理及優化。在移動資料庫環境中，由於用戶的移動，頻繁的斷接以及用戶所處網路環境的多樣性，移動查詢優化必須採用動態策略，以適應不斷變化的畫境。
（5）移動事務處理。 （1）數據的一致性問題。移動資料庫的一個顯著特點就是移動終端之間以及與伺服器之間的連接時一種弱連接，即低帶寬，長延遲，不穩定和經常性斷開。為了支持用戶在弱環境下對資料庫的操作，現在普遍採用樂觀復制方法，允許用戶對本地緩存上的數據副本進行操作，待網路重新連接後再與資料庫伺服器或其他終端交換數據修改信息，並通過沖突檢測機制來協調和恢復數據的一致性。
（2）高效的事務處理。通過採用完善的日誌記錄策略，事務移動過程中的用戶位置屬性實時更新等策略來設計和實現新的事務管理策略和演算法。
（3）數據的安全性。通過採用對移動終端進行認證，防止非法終端的欺騙性接入；對無線通信進行加密，防止數據信息泄露；對下載的數據副本加密存儲，防止移動終端物理丟失後的數據泄密等手段保證數據安全。 （1） 內核結構微小化。
（2） 對標準的SQL支持。
（3） 事務管理功能的強化。
（4） 完善的數據同步機制。
（5） 支持串列通信，TCP/IP通信，紅外線，藍牙等多種連接協議。
（6） 完備的嵌入式資料庫管理功能。
（7） 支持Windows CE，Palm OS等多種目前流行的嵌入式操作系統。 (1)數據的分布和復制。數據不均衡的分布在基站和移動單元中。移動資料庫的一個顯著特點是移動終端之間以及與伺服器之間的連接是一種弱連接，即帝寬頻、長延時、不穩定和經常性的斷開，由於資料庫一致性的約束，這增加了管理緩存的難度。現在普遍採用的方法允許移動單元處理其自身的事務，對本地緩存上的數據副本進行操作。在長時間斷開連接時，緩存試圖為移動單元提供最頻繁訪問的數據或更新的數據。。帶網路重新連接後再與資料庫伺服器或其他終端交換數據修改信息，並通過沖突檢測和協調來恢復數據的一致性。
（2）事務模型。在移動環境中，事務的容錯和糾錯變得棘手。一個移動事物在幾個基站上順序執行，由於移動設備的移動性，執行過程可能會涉及多個數據集合，此時缺乏對事務執行的集中協調。因此須對事物的傳統ACID性質進行修正，並定義新事務管理策略和演算法。
（3）查詢處理。了解數據的存儲位置影響到查詢處理的性價比分析。由於移動單元的移動性和快速的資源變化，查詢優化變得更復雜。當查詢結果返回到移動單元時，這些移動單元可能正處於移動當中，或正在穿越信元邊界，但用戶接收到的查詢結果必須正確而完整的。
（4）回復和容錯。移動資料庫環境必須解決地址錯誤、介質失效、事務和通信失效所導致的問題。
（5）移動資料庫設計。由於移動性以及頻繁的關機，執行查詢是全局名字解析問題變得復雜。移動資料庫設計必須考慮到元數據的許多管理問題。
（6）基於位置的服務。隨著客戶機的移動，依賴於位置的高速緩存信息也隨之失效。此外，要頻繁更新依賴於位置的查詢，然後應用這些查詢以更新高速緩存，也會帶來問題。
（7）安全。移動數據的安全性不如固定位置數據的安全性。

7. 資料庫系統概論

數據：科學實驗、檢驗、統計等所獲得的和用於科學研究、技術設計、查證、決策等的數值。

資料庫：（Database）是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫，它產生於距今五十年前，隨著信息技術和市場的發展，特別是二十世紀九十年代以後，數據管理不再僅僅是存儲和管理數據，而轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式。資料庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數據的表格到能夠進行海量數據存儲的大型資料庫系統都在各個方面得到了廣泛的應用。

資料庫系統：（database systems），是由資料庫及其管理軟體組成的系統。它是為適應數據處理的需要而發展起來的一種較為理想的數據處理的核心機構。它是一個實際可運行的存儲、維護和應用系統提供數據的軟體系統，是存儲介質、處理對象和管理系統的集合體。

資料庫管理系統：(database management system)是一種操縱和管理資料庫的大型軟體，用於建立、使用和維護資料庫，簡稱dbms。它對資料庫進行統一的管理和控制，以保證資料庫的安全性和完整性。用戶通過dbms訪問資料庫中的數據，資料庫管理員也通過dbms進行資料庫的維護工作。它可使多個應用程序和用戶用不同的方法在同時或不同時刻去建立，修改和詢問資料庫。DBMS提供數據定義語言DDL（Data Definition Language）與數據操作語言DML（Data Manipulation Language），供用戶定義資料庫的模式結構與許可權約束，實現對數據的追加、刪除等操作。

8. 資料庫概念模型的基本概述

把面向對象的方法和資料庫技術結合起來可以使資料庫系統的分析、設計最大程度地與人們對客觀世界的認識相一致。面向對象資料庫系統是為了滿足新的資料庫應用需要而產生的新一代資料庫系統。
資料庫概念模型實際上是現實世界到機器世界的一個中間層次。資料庫概念模型用於信息世界的建模，是現實世界到信息世界的第一層抽象，是資料庫設計人員進行資料庫設計的有力工具，也是資料庫設計人員和用戶之間進行交流的語言。建立數據概念模型，就是從數據的觀點出發，觀察系統中數據的採集、傳輸、處理、存儲、輸出等，經過分析、總結之後建立起來的一個邏輯模型，它主要是用於描述系統中數據的各種狀態。這個模型不關心具體的實現方式（例如如何存儲）和細節，而是主要關心數據在系統中的各個處理階段的狀態。 實際上，數據流圖也是一種數據概念模型。