数据库系统概述-3
其他课程与本课程的关系
- 离散数学
- 数据结构
- 编译原理
- 操作系统
- 软件工程
需要学习
- 数据库基础
- 数据库设计
- 数据库应用程序开发
- 数据库存储与控制
数据库的 4 个基本概念
数据
数据是数据库存储的基本对象
信息与数据既有联系，又有区别。数据是信息的表现形式和载体
描述事物的符号记录称为数据
数据的含义称为数据的语义，数据与其语义密不可分
数据库(DB)
什么是数据库：有相互关系和关联的数据的集合
表
行/元组/
列/属性/数据项
数据库是长期存储在计算机内，有组织，可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按照一定的数据模型组织，描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享
简单地说数据库具有可共享，有组织，永久存储的特点
数据库管理系统(DBMS)
科学的组织和存储数据，如何高效底维护和获取数据
数据库管理系统必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能，这就是数据库的恢复功能
数据库管理系统：操作和管理数据库的大型软件
数据库管理系统的主要功能:
- 数据定义功能: 具有数据定义语言(Data Definition Language, DDL)
- 数据组织，存储和管理（提供了多种方法）
- 数据操纵功能（用户操纵数据， Data Manipulation Language, DML）
- 数据库的事务管理和运行管理
- 数据库的建立和维护功能
- 其它功能
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(DBA)组成的存储，管理，处理和维护数据的系统
在一般不引起混淆的情况下，一般把数据库系统叫做数据库
数据库系统的特点
- 数据结构化(实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征，也是数据库系统与文件系统的本质区别)
- 数据冗余度低，高共享，独立，易扩充
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制(数据的安全性的保护，完整性的检查，并发控制，数据库恢复)
组成部分
- 数据库(有相互关系关联的数据的集合)
- 数据库管理系统(DBMS管理数据的一种系统软件)
- 数据库应用(DBAP) ·数据库管理员(DBA)
- 计算机基本系统
数据库管理技术及其发展
人工管理阶段-》文件系统阶段-》数据库系统阶段
从文件管理系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃
人工管理阶段
- 数据不能长期存储
- 应用程序管理数据
- 数据不能共享
- 数据不具有独立性
文件系统管理阶段
- 数据可以长期存储
- 有简单的数据管理功能
- 数据共享能力差
- 数据不具有独立性
数据库系统管理阶段
- 采用复杂的结构化的数据模型
- 数据独立性高
- 数据共享程度高，冗余度低
- 数据由DBMS统一管理和控制
数据模型
数 据 模 型 (data model)也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象
三大经典数据模型：表，树，图
两类数据模型
第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型
首先将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为机器世界
概念模型
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次
信息世界中的基本概念
实 体 (entity)
客观存在并可相互区别的事物称为实体
属 性 (attribute)
实体所具有的某一特性称为属性
码 (key)
唯一标识实体的属性集称为码
实 体 型 (entitytype)
具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质。用实体名及其属性名集合来抽象和
刻画同类实体，称为实体型。
实 体 集 (entityset)
联 系 (relationship)
实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系
实体之间的联系有一对一、 一对多和多对多等多种类型
概念模型的一种表示方法：实体-联系方法
概念模型的表示方法很多，其中最为常用的是P.P.S.Chen于 1976年提出的
*实体 -联系方法** (Entity-Relationship approach 该方法用 E-R 图 (E-R diagram )来描述现实世界的概念模型， E -R 方法也称为E -R 模型*
数据模型的组成要素
数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成
关系
E.F.Codd提出了”关系”及关系模型
数据库语言
- 数据定义语言(DDL)：包括数据库模式定义和数据库存储结构与存取方法定义两方面
- 数据操作语言(DML): 嵌入式主语言和交互式命令语言
例行程序语言翻译处理程序系统运行控制程序公用程序
数据库系统结构
内部体系结构
- 三层模式结构
外部体系结构
- 集中式结构
- 分布式结构
- 客户端/服务器结构等
数据库系统的三级模式结构
外部级: 最接近用户，是单个用户索能看到的数据特征
概念级: 涉及到所有用户的数据定义，也就是全局性的数据视图，全局数据视图称为概念模式
内部级: 最接近物理存储设备，涉及到物理数据存储的结构，物理存储数据视图的描述称为内模式
数据库的三级模式结构是对数据的三个抽象级别， 它把数据的具体组织留给DBMS去做，用户只要抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储
关系模型的三个要素:基本结构基本操作完整性约束
看似不起波澜的日复一日，会突然在某一天让人看到坚持的意义。
