导图社区 数据库系统概论脑图
下图梳理了数据库系统概论绪论的知识点，有数据库系统概述、数据模型、数据库系统的结构、数据库系统的组成等。
是王珊和萨师煊老师编著的《数据库系统概论（第五版）》的第四章的总结，可供提前预习或者考前复习的框架来使用，亦可用作学习指导使用。总结中也纳入了中国人民大学的数据库系统概论网课的内容。
本思维导图基于《数据库系统概论》第五版第三章关系数据库标准语言SQL的内容总结，可便于大家复习学习使用。
《数据库系统概论》第二章的思维导图总结，包括：关系数据结构及形式化定义、关系操作、关系的完整性、关系代数、关系演算。在学习时可以作为大致框架来参考。
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数据库系统概论绪论
数据库系统概述
四个基本概念
数据Data
描述世界的符号记录
数据库管理系统DBMS
位于用户与操作系统之间的一层软件
数据库DB
存放数据的仓库
数据库系统DBS
由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统
产生和发展（三个阶段）
人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段
数据库系统的特点
数据结构化【与文件系统的本质区别】
数据的共享性高，冗余度低且易扩充
数据的独立性高
物理独立性
用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的
逻辑独立性
用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的
数据由数据库管理系统统一和管理
数据库数据特点
永久存储
有组织
可共享
数据模型
构建要求
真实模拟现实世界
容易为人所理解
便于在计算机上实现
组成要素
数据结构【刻画数据模型性质最重要的方面】
数据操作
数据的完整性约束
实体完整性
参照完整性
分类
概念模型（信息模型）
按用户的观点来对数据库进行建模
信息世界基本概念
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
码
唯一标识实体的属性
实体型
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
同一类型实体的集合
联系
实体之间的联系通常指不同实体集之间的联系
有一对一，一对多，多对多等多种类型
表示方法
实体-联系方法【E-R模型】
逻辑模型
层次模型
特点
节点的双亲唯一
只能直接处理一对多的实体联系
任何记录值只有按其路径查看时，才能显示出它的全部意义
没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在
优点
层次数据模型简单，对具有一对多的层次关系的部门描述自然、直观，容易理解
性能优于关系模型，不低于网状模型
层次数据模型提供了良好的完整性支持
缺点
多对多联系表示不自然
对插入和删除操作的限制多
查询子女节点必须通过双亲节点
层次命令趋于程序化
网状模型
任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义
能够更为直接地描述现实世界，如一个节点可以有多个双亲
具有良好的性能，存储效率高
结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握
DDL、DML语言复杂，用户不容易使用
关系模型
建立在严格的数学概念的基础上
概念单一
实体和各联系之间都用关系来表示
对数据的检索结果也是关系
关系模型的存储路径对用户透明
具有更高的数据独立性，更好的安全保密性
简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
存取路径对用户透明导致查询效率往往不如格式化模型
为提高性能，必须对用户的查询进行优化
增加了开发数据库管理系统的难度
关系和现实生活中表格的术语对比
面向对象模型
对象关系数据模型
半结构化模型
数据库系统的结构
内部结构 从数据库管理系统的角度看
数据库系统模式概念
模式（Schema）
数据库逻辑结构和特征的描述
是型的描述
反映的是数据的结构及其关系
模式是相对稳定的
型（Type） 对某一数据的结构和属性的说明
模式的一个实例（Instance）
模式的一个具体值
反应数据库某一时刻的状态
同一个模式可以有很多实例
实例随数据库中数据的更新而变动
值（Value） 是型的一个具体赋值
三级模式结构
图解
三个抽象级别
外模式（子模式）
数据库用户能够看见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，是与某一应用有关的数据的逻辑表示
地位
介于模式与应用之间
模式与其关系【一对多】
外模式通常是模式的子集
一个数据库可以有多个外模式
对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别都可以不同
其与应用的关系【一对多】
统一外模式可以为某一用户的多个应用系统所使用
一个应用程序只能使用一个外模式
用途
保证数据库的安全性
保证数据的独立性
模式（逻辑模式）
数据库中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，综合了所有用户的需求
一个数据库只有一个模式
是数据库系统模式结构的中间层
与数据的物理存储细节和硬件环境无关
与具体的应用程序、开发工具及高级设计语言无关
定义一个模式
数据的逻辑结构
数据之间的关系
数据有关的安全性、完整性要求
内模式（存储模式）
一个数据库只有一个内模式
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
记录的存储方式
索引的组织方式
数据是否压缩
数据是否加密
数据存储记录结构的规定
数据库的二级映像功能
在数据库管理系统内部实现三个抽象层次之间的联系和转换
二级映像
外模式/模式映像
模式描述全局逻辑结构，外模式描述局部逻辑结构
同一模式可以有不同的外模式
对于每个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映像，定义二者之间对应关系
通常保存在各自外模式的描述中
应用程序是依据数据的外模式编写的，应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性
模式/内模式映像
定义全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系
数据库中模式/内模式映像是唯一的
通常包含在模式的描述中
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映象，使模式保持不变，应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性
外部结构 从数据库最终用户角度看
体系结构取决于数据据系统所运行的计算机系统
外部体系结构
单用户结构
主从式结构
分布式数据系统
客户/服务器结构
并行数据库系统
数据库系统的组成
一、 硬件平台及数据库
足够大的内存
足够的大的磁盘或磁盘阵列等设备
较高的通道能力，提高数据传送率
二、 软件
数据库管理系统
支持数据库管理系统运行的操作系统
与数据库接口的高级语言及其编译系统
以数据库管理系统为核心的应用开发工具
为特定应用环境开发的数据库应用系统
三、 人员
包括
数据库管理员
决定数据库中的信息内容和结构
决定数据库的存储结构和存取策略
定义数据的安全性要求和完整性约束条件
监控数据库的使用和运行
周期性转储数据库
数据文件
日志文件
系统故障恢复
介质故障恢复
监视审计文件
数据库的改进和重组
性能监控和调优
定期对数据库进行重组织，以提高系统的性能
需求增加和改变时，数据库须需要重构造
系统分析员
负责应用系统的需求分析和规范说明
与用户及数据库管理员结合，确定系统的硬软件配置
参与数据库系统的概要设计
数据库设计人员
参加用户需求调查和系统分析
确定数据库中的数据
设计数据库各级模式
应用程序员
设计和编写应用系统的程序模块
进行调试和安装
用户
用户是指最终用户（End User）。最终用户通过应用系统的用户接口使用数据库
偶然用户
不经常访问数据库，但每次访问数据库时往往需要不同的数据库信息
例如：企业或组织机构的高中级管理人员
简单用户
主要工作是查询和更新数据库
例如：银行的职员、机票预定人员、旅馆总台服务员
复杂用户
直接使用数据库语言访问数据库，甚至能够基于数据库管理系统的应用程序接口编制自己的应用程序
例如：工程师、科学家、经济学家、科技工作者等
不同人员的视图
