¿Qué significa base de datos?
En la sociedad de la información, gestionar y utilizar plena y eficazmente diversos recursos de información es un requisito previo para la investigación científica y la gestión de la toma de decisiones. La tecnología de bases de datos es la parte central de varios sistemas de información, como los sistemas de información de gestión, los sistemas de automatización de oficinas y los sistemas de soporte de decisiones. Es un medio técnico importante para la investigación científica y la gestión de la toma de decisiones.
Definición de base de datos 1: Una base de datos es un almacén construido en un dispositivo de almacenamiento informático que organiza, almacena y gestiona datos según la estructura de datos.
En pocas palabras, se puede considerar como un archivador electrónico, un lugar donde se almacenan documentos electrónicos. Los usuarios pueden agregar, interceptar, actualizar y eliminar datos en documentos.
En el trabajo diario de la gestión económica, a menudo es necesario poner algunos datos relevantes en dicho "almacén" y procesarlos de acuerdo con las necesidades de la gestión.
Por ejemplo, el departamento de personal de una empresa o institución suele almacenar la información básica de sus empleados (número de empleado, nombre, edad, sexo, lugar de origen, salario, currículum, etc.) en una tabla. Esta tabla se puede ver. El trabajo es una base de datos. Con este "almacén de datos", podemos consultar la situación básica de un empleado en cualquier momento según sea necesario, y también podemos consultar el número de empleados cuyo salario está dentro de un determinado rango, etc. Si todas estas tareas se pueden automatizar en el ordenador, entonces nuestra gestión de personal podrá alcanzar un nivel muy alto. Además, en la gestión financiera, la gestión de almacenes y la gestión de producción, es necesario establecer muchas "bases de datos" de este tipo para utilizar computadoras para realizar la gestión automatizada de las finanzas, el almacén y la producción.
Definición de base de datos 2: Estrictamente hablando, una base de datos es una colección organizada y agradable de datos almacenados en una computadora durante mucho tiempo. Los datos de la base de datos se organizan, describen y almacenan en un determinado modelo de datos, que tiene las características de redundancia mínima, alta independencia de datos, fácil expansión y puede ser compartido por múltiples usuarios dentro de un cierto rango.
Este tipo de conjunto de datos se caracteriza por ser lo menos duplicados posible y servir de forma óptima a las distintas aplicaciones de una organización concreta. Su estructura de datos es independiente de la aplicación que la utiliza, y la adición, eliminación, modificación y recuperación de datos se gestiona y controla mediante un software unificado. Desde la perspectiva de la historia del desarrollo, la base de datos es una etapa avanzada de la gestión de datos y se desarrolló a partir del sistema de gestión de archivos.
Sistema de procesamiento de bases de datos: Una base de datos es un sistema de procesamiento de datos general para una unidad o campo de aplicación. Almacena una colección de datos relevantes pertenecientes a empresas, instituciones, grupos e individuos. Los datos de la base de datos se establecen desde una perspectiva global y se organizan, describen y almacenan de acuerdo con un determinado modelo de datos. Su estructura se basa en las relaciones naturales entre los datos, de modo que se proporcionan todas las vías de acceso necesarias, y los datos ya no son específicos de una determinada aplicación, sino de toda la organización, con un carácter estructural holístico.
Los datos de la base de datos están creados para que muchos usuarios compartan su información y se han liberado de las limitaciones y restricciones de un programa específico. Diferentes usuarios pueden utilizar los datos de la base de datos según sus propias condiciones de uso; varios usuarios pueden disfrutar de los recursos de datos de la base de datos al mismo tiempo, es decir, diferentes usuarios pueden acceder a los mismos datos de la base de datos al mismo tiempo. El disfrute de los datos no sólo satisface las necesidades de contenido informativo de los usuarios, sino que también satisface las necesidades de intercambio de información entre usuarios.
La estructura básica de la base de datos: la estructura básica de la base de datos se divide en tres niveles, lo que refleja tres perspectivas diferentes de observación de la base de datos.
Una base de datos compuesta de esquemas internos se denomina base de datos física; los datos compuestos de esquemas conceptuales se denominan base de datos conceptual. Una base de datos que consta de un esquema externo se denomina base de datos de usuarios.
(1) Capa de datos físicos
Es la capa más interna de la base de datos y es una colección de datos realmente almacenados en dispositivos de almacenamiento físico.
Estos datos son datos sin procesar procesados por el usuario, que consisten en cadenas de bits, caracteres y palabras procesadas por las operaciones de instrucción descritas por el modo interno.
⑵Capa de datos conceptuales.
Es la capa intermedia de la base de datos y la representación lógica general de la base de datos. Señalar la definición lógica de cada dato y la relación lógica entre los datos es una colección de registros almacenados. Implica la relación lógica de todos los objetos en la base de datos, más que sus condiciones físicas, y es una base de datos bajo el concepto de administrador de base de datos.
(3) Capa de datos del usuario.
Es la base de datos que ven y utilizan los usuarios, y representa el conjunto de datos utilizados por uno o varios usuarios específicos, es decir, un conjunto de registros lógicos.
Las relaciones entre bases de datos en diferentes niveles se convierten mediante mapeo.
Las características principales de esta base de datos son: (1) Se realiza el intercambio de datos.
El intercambio de datos incluye que todos los usuarios puedan acceder a los datos de la base de datos al mismo tiempo. Los usuarios pueden usar la base de datos de varias maneras a través de la interfaz y compartir datos.
⑵ Reducir la redundancia de datos.
En comparación con el sistema de archivos, debido a que la base de datos permite compartir datos, evita que los usuarios creen archivos de aplicaciones por separado. Reduzca una gran cantidad de datos duplicados, reduzca la redundancia de datos y mantenga la coherencia de los datos.
③Independencia de los datos
La independencia de los datos incluye la independencia lógica (las estructuras lógicas de la base de datos y la aplicación son independientes entre sí) y la independencia física (cambios en la estructura física de la los datos no afectan la estructura lógica de los datos).
(4) Control centralizado de datos.
En el modo de administración de archivos, los datos están dispersos y diferentes usuarios o el mismo usuario no tienen nada que ver con sus archivos en diferentes procesos. Las bases de datos se pueden utilizar para el control y la gestión centralizados de datos, y los modelos de datos se pueden utilizar para expresar la organización de diversos datos y las relaciones entre datos.
⑸La coherencia y la capacidad de mantenimiento de los datos garantizan la seguridad y confiabilidad de los datos.
Incluye principalmente: ① Control de seguridad: evita la pérdida de datos, actualizaciones incorrectas y uso no autorizado; ② Control de integridad: garantiza la exactitud, validez y compatibilidad de los datos; ③ Control de concurrencia: en el mismo período de tiempo, múltiples; Se permiten accesos a los datos, lo que puede evitar interacciones anormales entre los usuarios.
[6] Recuperación de fallas
El sistema de administración de bases de datos proporciona un conjunto de métodos que pueden detectar y reparar fallas de manera oportuna, evitando así que los datos se dañen. El sistema de base de datos puede recuperarse lo más rápido posible de fallas que ocurren durante la operación del sistema de base de datos, que pueden ser errores físicos o lógicos. Por ejemplo, errores de datos causados por un mal funcionamiento del sistema.
Tipos de datos de bases de datos: Las bases de datos se suelen dividir en tres tipos: bases de datos jerárquicas, bases de datos en red y bases de datos relacionales. Diferentes bases de datos están conectadas y organizadas según diferentes estructuras de datos.
1. Modelo de estructura de datos
⑴Estructura de datos
La llamada estructura de datos se refiere a la forma organizativa de los datos o la relación entre los datos.
Si D representa datos y R representa un conjunto de relaciones entre objetos de datos, entonces DS = (D, R) se denomina estructura de datos.
Por ejemplo, hay una guía telefónica que registra los nombres y números de teléfono correspondientes de n personas. Para que sea más fácil encontrar el número de teléfono de alguien, los nombres y números están ordenados en el diccionario, con el número de teléfono correspondiente seguido del nombre. De esta manera, si quieres encontrar el número de teléfono de alguien (digamos que la primera letra de su nombre es Y), sólo necesitas encontrar aquellos nombres que comienzan con Y. En este ejemplo, el conjunto de datos D son nombres y números de teléfono, y la relación R entre ellos está organizada en orden lexicográfico y su estructura de datos correspondiente es DS = (D, R), que es una matriz.
⑵Tipo de estructura de datos
La estructura de datos se divide en estructura lógica y estructura física de los datos.
La estructura lógica de los datos consiste en observar y analizar los datos desde una perspectiva lógica (es decir, la conexión y organización de los datos), independientemente de la ubicación de almacenamiento de los datos a la que se refiere la estructura física de los datos; la estructura de los datos almacenados en la computadora La estructura es la forma de implementación de la estructura lógica de los datos en la computadora, por lo que la estructura física también se llama estructura de almacenamiento.
Aquí solo se estudia la estructura lógica de los datos. El método para reflejar y realizar la conexión de datos se denomina modelo de datos.
Existen tres modelos de datos populares: el modelo de estructura jerárquica y el modelo de estructura de red basados en la teoría de grafos, y el modelo de estructura relacional basado en la teoría de relaciones.
2. Sistemas de bases de datos jerárquicas, en red y relacionales
①Modelo de estructura jerárquica
El modelo de estructura jerárquica es esencialmente un orden dirigido con un árbol de nodo raíz (en matemáticas). , un "árbol" se define como un gráfico conectado acíclico). El siguiente diagrama muestra la estructura organizativa de una institución de educación superior. Este organigrama es como un árbol. El departamento de la escuela es la raíz (llamado nodo raíz), los departamentos, especialidades, maestros y estudiantes son las ramas (llamadas nodos). La conexión entre la raíz y las ramas se llama la relación entre la raíz y el borde. El borde es 1: N, es decir, solo hay una raíz y N ramas.
El sistema de base de datos establecido según el modelo jerárquico se denomina sistema de base de datos de modelo jerárquico. Ims (Sistema de Gestión de la Información) es su representante típico.
⑵Modelo de estructura de red
El sistema de base de datos establecido de acuerdo con la estructura de datos de la red se denomina sistema de base de datos de red, y su representante típico es DBTG (Grupo de tareas de base de datos). Las estructuras de datos de cuadrícula se pueden convertir matemáticamente en estructuras de datos jerárquicas.
⑶Modelo de estructura relacional
La estructura de datos relacional simplifica algunas estructuras de datos complejas en relaciones binarias simples (es decir, forma de tabla bidimensional). Por ejemplo, la relación de los empleados en una determinada unidad es una relación binaria.
Un sistema de base de datos compuesto por estructuras de datos relacionales se denomina sistema de base de datos relacional.
En una base de datos relacional, casi todas las operaciones sobre datos se basan en una o más tablas relacionales. La gestión de datos se logra clasificando, fusionando, conectando o seleccionando estas tablas relacionales.
DBASE es un representante típico de este tipo de sistema de gestión de bases de datos. Para un problema de aplicación práctica (como la gestión de personal), a veces se necesitan múltiples relaciones para lograrlo. Una relación establecida con dBASE se denomina base de datos (o archivo de base de datos), y varias bases de datos establecidas correspondientes a múltiples relaciones se denominan sistemas de bases de datos. Otra característica importante de dBASE es el uso y gestión de bases de datos mediante la creación de archivos de comandos. El archivo de secuencia de comandos correspondiente al sistema de base de datos se denomina sistema de aplicación de base de datos.
Entonces, en pocas palabras, una relación se llama base de datos y varias bases de datos pueden formar un sistema de base de datos. El sistema de base de datos puede exportar varios tipos de archivos auxiliares y establecer su sistema de aplicación.
Tipos de bases de datos: base de datos en red, base de datos relacional, base de datos jerárquica, base de datos orientada a objetos, etc. Las aplicaciones comerciales son principalmente bases de datos relacionales, como Oracle, DB2, Sybase, MS SQL Server, Informax, MySQL, etc.