¿Qué significa base de datos σ?
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, puede considerarse 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 recursos humanos de empresas e instituciones suele almacenar la información básica de los empleados (número de empleado, nombre, edad, sexo, lugar de origen, salario, currículum, etc.) en una tabla. que puede considerarse como 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 estas tareas se pueden automatizar en los ordenadores, 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. Tiene las características de redundancia mínima, alta independencia de datos, fácil expansión y pueden ser compartidos por múltiples usuarios dentro de un cierto rango.
Este tipo de conjunto de datos tiene las siguientes características: es lo menos duplicado posible y sirve a múltiples aplicaciones de una organización específica de forma óptima. 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 base de datos: La base de datos es un sistema de procesamiento de datos general para una unidad o un campo de aplicación, que 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 la relación natural entre los datos, por lo que puede proporcionar todas las rutas de acceso necesarias. Los datos ya no son específicos de una determinada aplicación, sino de toda la organización, con características estructurales generales.
Los datos de la base de datos están creados para que muchos usuarios disfruten de 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 propios fines; 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 solo satisface los requisitos de los usuarios en cuanto a contenido informativo, sino que también cumple con los requisitos para el 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 un dispositivo de almacenamiento físico.
Estos datos son datos sin procesar, procesados por el usuario, que consisten en cadenas de bits, caracteres y palabras procesadas mediante las operaciones de instrucción descritas por el esquema 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 transforman mediante el 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.
(3) Independencia 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 los datos) no afecta la estructura lógica de los datos).
(4) Control centralizado de datos.
En el modo de gestión de archivos, los datos están en un estado descentralizado y diferentes usuarios o el mismo usuario no hacen nada con sus propios archivos en diferentes procesos. Las bases de datos se pueden utilizar para controlar y gestionar datos de forma centralizada, 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 y se pueden evitar interacciones anormales entre usuarios.
[6] Recuperación de fallas
El sistema de administración de bases de datos proporciona un conjunto de métodos que pueden detectar y reparar fallas a tiempo para evitar 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
(1) Estructura 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 desea encontrar el número de teléfono de una persona (digamos que la primera letra de su nombre es Y), solo necesita encontrar los nombres que comienzan con Y. En este ejemplo, el conjunto de datos D es el nombre y el teléfono. Números, la relación R entre ellos está ordenada en el orden del diccionario 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; 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.
Actualmente 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 de relaciones basado en la teoría de relaciones.
2. Sistemas de bases de datos jerárquicos, en red y relacionales
(1) Modelo de estructura jerárquica
El modelo de estructura jerárquica es esencialmente un árbol con nodos raíz Árbol ordenado dirigido (Matemáticamente "árbol" se define como un gráfico conectado acíclico). La siguiente imagen 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), y el departamento, la especialidad, el maestro y el estudiante son las ramas (llamadas nodos). La conexión entre la raíz y la rama se llama la relación de la raíz. hasta el borde es 1:N, es decir, solo hay una raíz.
El sistema de base de datos establecido según el modelo jerárquico se denomina sistema de base de datos de modelo jerárquico. El IM (sistema de gestión de la información) es su representante típico.
⑵Modelo de estructura de red
Un sistema de base de datos establecido de acuerdo con una estructura de datos de 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.
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 derivar varios tipos de archivos auxiliares para 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.