数据库系统概论

1.1 数据库系统概论

1.1.1 基本概念

• 数据
  描述事物的符号记录(广义理解)
• 数据库
  数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
  特点：永久存储、有组织、可共享
• 数据库管理系统(DBMS)
  数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件
• 数据库系统
  由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员（DataBase Administrator,DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统

1.1.2 发展

• 人工管理阶段
• 文件系统阶段
• 数据库系统阶段

1.1.3 数据库系统的特点

1. 数据的结构化 数据库系统实现整体数据的结构化
2. 数据的共享性高、冗余度低且易扩展 数据共享可以大大减少数据冗余，节约存储空间，还能避免数据之间的不相容性与不一致性
3. 数据独立性高 包括物理独立性和逻辑独立性
   数据独立性是由数据库管理系统提供的二级映像功能保证的
4. 数据由数据库管理系统统一管理和控制
   • 数据的安全性保护
   • 数据的完整性检查
   • 并发控制
   • 数据库恢复

     数据库是长期存储在计算机内有组织、大量、共享的数据集合。
     它可以供各种用户共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。
     数据库管理系统在数据库的建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性和安全性，并在多用户同时使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对数据库进行恢复。

1.2 数据模型

数据模型是对现实世界数据特征的抽象。

1.2.1 两类数据模型

• 概念模型
• 逻辑模型和物理模型
  逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。

  1.2.2 概念模型

  1. 基本概念
  • 实体
    客观存在并可相互区别的事物称为实体
  • 属性
    实体所具有的某一特性称为属性
  • 码
    唯一标识实体的属性集称为码
  • 实体型
    用实体名及属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型
  • 实体集
    同一类型的集合称为实体集
  • 联系
    实体之间的联系通常指不同实体集之间的联系 2. 概念模型的一种表示方法 实体-联系方法（Entity-Relationship approach）
    E-R方法也称为E-R模型

1.2.3 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

1.2.4 常用的数据模型

1. 层次模型（P20）

• 层次模型的数据结构
  树的结构
• 层次模型的数据操作与完整性约束
• 层次模型的优缺点

2. 网状模型（P22）

• 网状模型的数据结构
  图的结构
• 网状模型的数据操作与完整性约束
• 网状模型的优缺点

3. 关系模型（P20）

• 关系模型的数据结构
  
  1. 关系：一张二维表
  2. 元组：表中一行即为一个元组
  3. 属性：表中一列即为一个属性
  4. 码：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组
  5. 域：域是一组相同数据类型的值的集合，属性的取值范围来自某个域
  6. 分量：元组中的一个属性值（关系模型中，关系的分量必须是不可分的数据项）
• 关系模型的数据操作与完整性约束
• 关系模型的优缺点

1.3 数据库系统的结构

1.3.1 概念

模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及型的描述，不涉及具体的值。
模式的一个具体值称为模式的一个实例，同一个模式可以有很多实例。

1.3.2 三级模式结构

详细内容参照P29

• 模式
• 外模式
• 内模式

1.3.3 数据库的二级映像功能和数据独立

• 外模式/模式映像
• 内模式/模式映像

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