数据库基础

数据库基础第一章 绪论知识总结，包括数据库系统概述、数据模型、数据库系统的结构、数据库系统的组成等内容。

第一章 绪论

• 数据库系统概述
  • 数据库的4个基本概念
    • 数据(data)：数据是数据库中存储的基本对象
      • 描述事物的符号记录称为数据(数字、文字、图形、音频等)
      • 数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的
    • 数据库(DB)：数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
      • 数据库可为各种用户共享
      • 数据库具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点
    • 数据库管理系统(DBMS)： 由一个相互关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的程序组成
      • 数据库管理系统的主要功能：数据定义功能，数据组织、存储和管理功能，数据操纵功能，数据库的事务管理和运行功能，数据库的建立和维护功能，其他功能(包括数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信功能等)
    • 数据库系统(DBS)：数据库系统是由数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、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
  • 数据管理技术的产生和发展 (数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护)
    • 1.人工管理阶段
    • 2.文件系统阶段
    • 3.数据库系统阶段
  • 数据库系统的特点
    • 数据结构化(实现整体数据的结构化)
      • 是数据库系统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
      • 数据共享能够避免数据之间的不相容性与不一致性
    • 数据独立性高
      • 物理独立性(物理存储)
      • 逻辑独立性(逻辑结构)
    • 数据由数据库管理系统统一管理和控制
      • 数据库管理系统的数据控制功能
        • 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
• 数据模型
  • 数据模型是对现实世界数据特征的抽象
  • 数据模型是数据库系统的核心和基础
  • 两类数据模型
    • 概念模型
      • 实现将现实世界抽象为信息世界
      • 按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计
        • 一些基本概念
          • 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(关键字)：唯一标识实体的属性集称为码
            • 区分实体的属性是关键字
              • 候选关键字可以有多个
              • 主关键字只有1个
          • 实体型：用实体名及其属性名集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称为实体集
          • 联系(实体之间的联系有一对一、一对多、多对多等多种类型)
            • 实体内部的联系(组成实体的各属性之间的联系)
            • 实体之间的联系(不同实体集之间的联系)
      • 概念模型的表示方法中最为常用的是P.P.S.Chen提出的实体-联系方法，即为E-R方法
    • 逻辑模型和物理模型
      • 按计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据库管理系统的实现
        • 主要的逻辑数据模型
          • 层次模型
          • 网状模型
          • 关系模型(最重要的一种数据模型)
            • 关系模型中涉及到的概念
              • 关系：一个关系对应一张表
              • 元组：表中的一行即为一个元组
              • 属性：表中的一列即为一个属性
              • 码：表中某个可以唯一确定一个元组的属性组即为本关系的码
              • 域：一组具有相同数据类型的值的集合
              • 分量：元组中的一个属性值(关系的每一个分量必须是一个不可再分的数据项)
            • 对关系的描述一般表示为：关系名(属性1，属性2，......，属性n)
            • 关系的完整性约束条件
              • 实体完整性
              • 参照完整性
              • 用户定义的完整性
          • 面向对象数据模型
          • 对象关系数据模型
          • 半结构化数据模型
  • 数据模型的组成要素
    • 数据结构(描述数据库的组成对象以及对象之间的联系)
    • 数据操作(数据库主要有查询和更新两大类操作)
    • 数据的完整性
• 数据库系统的结构
  • 基本概念
    • 型：对某一类数据的结构和属性的说明
    • 值：值是型的一个具体赋值
    • 模式：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
      • 模式是相对稳定的，而实例是相对变动的
  • 数据库系统的三级模式结构
    • 模式
      • 模式也称逻辑模式，是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
      • 一个数据库只有一个模式
    • 外模式
      • 外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)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
      • 一个数据库可以有多个外模式
    • 内模式
      • 内模式也称存储模式，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
      • 一个数据库只有一个内模式
  • 数据库的二级映像功能与数据独立性
    • 外模式/模式映像
      • 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
      • 保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性
• 数据库系统的组成
  • 硬件平台及数据库
    • 硬件资源要满足的要求
      • 要有足够大的内存，存放操作系统、数据库管理系统的核心模块、数据缓冲区和应用程序
      • 有足够大的磁盘或磁盘阵列等设备存放数据库，有足够大的磁带(或光盘)作数据备份
      • 要求系统有较高的通道能力，以提高数据传送率
  • 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
    • 具有与数据库接口的高级语言及其编译系统，便于开发应用程序
    • 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
  • 人员
    • 数据库管理员
      • 数据库管理员的职责
        • 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储策略
        • 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
        • 数据库的改进和重组、重构
    • 系统分析员和数据库设计人员
    • 应用程序员
    • 用户