第一章 绪论
数据库，数据库管理系统，数据库系统的概念和关系
数据库
- 长期存放在计算机内，有组织的，可共享的大量数据的集合。
- 数据库按一定的数据模型组织
- 具有较小的冗余度
- 较高的数据独立性
- 易扩展性
数据库管理系统的功能
- 数据定义
- 数据组织，存储和管理
- 数据操纵
- 数据库事务的管理和运行管理
- 数据库的建立和维护功能
- 其他功能
数据库管理系统
- 计算机的基础软件
- 数据定义功能(DDL)
- 数据操纵功能(DML)
- 数据库的建立和维护功能
- 数据组织，存储和管理
- 数据库的事务管理和运行管理
- 其他(通信，数据转换，互访)
数据库系统
- 由数据库，数据库管理系统，应用程序，数据库管理员组成的存储，管理，处理和维护数据的系统
- 提供，组织，存取，管理，维护等功能
数据管理技术的产生和发展，数据库系统的特点
数据管理技术的产生和发展
- 人工管理阶段
- 数据不保存
- 应用程序管理数据
- 数据不共享
- 数据不具有独立性
- 文件系统阶段
- 数据可以长期保存
- 由文件系统管理数据
- 数据共享性差，冗余度大
- 数据独立性差
- 数据库系统阶段
数据库系统的特点
- 数据结构化
- 整体结构化，数据之间有联系
- 数据的共享性高，冗余度低且易扩充
- 数据独立性高
- 物理独立性：用户应用程序和数据库中的数据的物理存储是相互独立的
- 逻辑独立性：用户的应用程序于数据库的逻辑结构之间是相互独立的
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制
- 数据安全性保护：保护数据以防止不合法使用造成的数据泄密和破坏
- 数据的完整性检查：数据的正确性，有效性，相容性
- 并发控制
- 数据库恢复
数据模型的组成要素，数据库模型的分类
数据模型
- 概念模型：按用户的观点来进行建模
- 实体：客观存在并可加以区分的事务
- 属性：实体所具有的某一特征
- 码：唯一标识实体的属性集成为码
- 实体型：用实体名及属性名集合来抽象和刻画同类实体
- 实体集：同一类型的实体
- 联系：实体和各属性之间的联系，实体之间的联系指不同实体集之间的联系
- 一对一，一对多联系
- E-R图：Entity-Relationship approach 实体-联系方法
- 逻辑模型和物理模型
- 逻辑模型：层次，网状，关系等
- 物理模型：描述数据在系统内部的表示方式和存储方法
- 将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转化为机器世界
- 组成要素
- 数据结构：描述数据库组成对象以及对象之间的联系
- 数据操作：对数据库中各种对象的实例允许执行操作的集合，包括操作及有关的操作准则
- 数据的完整性约束：完整性规则，限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化
- 层次模型
- 只能处理一对多的实体联系
- 像一颗倒立的树，节点的双亲是唯一的
- 简单清晰
- 查询效率高
- 现实中很多关系非层次性
- 产生冗余数据
- 结构严密
- 网状模型
- 允许一个以上节点无双亲
- 一个节点由多余一个的双亲
- 更直接地描述显示世界
- 存取效率较高
- 结构比较复杂
- 不易使用
- 关系模型
- 数据结构：关系：表，元组：一行，属性：一列，码：唯一确定一个元组，域：具有相同数据类型的值的集合，分量：元组中的一个属性值，关系模式：对关系的描述
- 数据操纵和完整性约束：实体完整性，参照完整性，用户定义完整性
- 概念单一
- 具有较高独立性
- 简化开发
数据库的三级模式结构与二级镜像
模式(逻辑模式)
也称逻辑模式，对全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图
外模式
用户模式，是数据库用户能看见的和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图
内模式
存储模式，一个数据库只有一个内模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式
外模式/模式映像
应用程序依据外模式编写，保证了数据与程序的逻辑独立性
模式/内模式映像
当数据库的存储结构改变，数据的模式不改变，应用程序不改变，保证了数据库的物理独立性
数据库系统的组成
- 硬件平台和数据库
- 软件
- 人员：DBA：内容和存储策略，信息和结构，安全性，完整性，监控，改进和重构
- 系统分析员和设计人员，应用程序员，用户