第1章_绪论

数据库系统概论（第5版）王珊 萨师煊 编著

绪论

• 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。 用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。
  • 数据库系统的核心和基础
  • 组成要素
    • 数据结构
      • 数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系
      • 对系统静态特征的描述
    • 数据操作
      • 数据操作是对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则
      • 对系统动态特征的描述
      • 查询
      • 更新
        • 插入
        • 删除
        • 修改
    • 数据的完整性约束条件
      • 一组完整性规则
  • 分类
    • 概念模型（信息模型）
      • 按用户的观点，用于设计
      • 表示方法
        • 实体-联系方法（E-R方法/E-R模型）
    • 逻辑模型
      • 按计算机系统的观点，用于管理
      • 层次模型
        • 数据结构
          • 1、有且只有一个结点没有双亲结点（根节点） 2、根以外其他节点有且只有一个双亲结点 树状结构
        • 数据操作与完整性约束
        • 优缺点
          • 优点： 1、数据结构比较简单清晰 2、查询效率高 3、层次数据模型提供了良好的完整性支持
      • 格式化模型
        • 数据结构的单位
          • 基本层次联系
            • 两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一）的联系
      • 网状模型
        • 数据结构
          • 1、允许一个以上的结点无双亲 2、一个结点可以有多于一个的双亲
        • 数据操作与完整性约束
        • 优缺点
          • 优点： 1、能够更为直接地描述现实世界 2、具有良好的性能，存取效率较高
      • 关系模型
        • 建立在严格的数学概念的基础上
        • 规范化
          • 最基本的一条：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项
        • 数据结构
          • 规范化的二维表
        • 数据操作
          • 查询
          • 插入
          • 删除
          • 更新
        • 完整性约束
          • 实体完整性
          • 参照完整性
          • 用户定义的完整性
        • 优缺点
      • 面向对象数据模型
      • 对象关系数据模型
      • 半结构化数据模型
    • 物理模型
      • 对数据最底层的抽象 描述在系统内部的表示方式和存取方法，或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的
      • 按计算机系统的观点，用于管理
• 数据库系统的组成
  • 硬件平台及数据库
  • 软件
  • 人员
    • 数据库管理员（DBA）
      • 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
      • 数据库的改进和重组、重构
    • 系统分析员
    • 数据库设计人员
    • 应用程序员
    • 用户
      • 偶然用户
      • 简单用户
      • 复杂用户
• 数据库系统的结构
  • 数据库应用开发人员角度看
    • 三级模式结构
      • 外模式
        • 也称子模式或用户模式，它是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 通常是模式的子集，一个应用程序只能使用一个外模式 外模式是保证数据库安全性的一个有力措施
        • 多个
      • 外模式/模式映像
        • 多个
        • 保证了数据与程序的逻辑独立性
      • 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
      • 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
      • 模式/内模式映像
        • 唯一
        • 保证了数据与程序的物理独立性
  • 数据库最终用户看
    • 单用户结构
    • 集中式
    • 主从式结构
    • 分布式结构
    • 客户-服务器、浏览器-应用服务器/数据库服务器多层结构
• 数据库系统概述
  • 数据库的4个基本概念
    • 数据（data）
      • 描述事物的符号记录（数据库存储的基本对象）
      • 数据的语义
        • 数据的含义
    • 数据库（DB）
      • 长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
      • 数据库数据特点
        • 永久存储
        • 有组织
        • 可共享
    • 数据库管理系统（DBMS）
      • 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件
      • 功能
        • 数据定义功能
          • 数据定义语言（DDL）
        • 数据组织、存储和管理
        • 数据操纵功能
          • 数据操纵语言（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
        • 其他功能
    • 数据库系统（DBS）
      • 数据库
      • 数据库管理系统
      • 应用程序和数据库管理员（DBA）
  • 数据管理技术的产生和发展
    • 人工管理阶段
    • 文件系统阶段
    • 数据库系统阶段
      • 数据管理系统的飞跃
  • 数据库系统的特点
    • 数据库系统的出现使信息系统从加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段
    • 数据结构化（本质区别）
    • 数据的共享性高、冗余度低且易扩充
    • 数据独立性高
      • 由数据库管理系统提供的二级映像功能来保证的
      • 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管理和控制
      • 数据的安全性保护
        • 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、有效性和相容性
      • 并发控制
      • 数据库恢复
        • 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（完整状态/一致状态）的功能，这就是数据库的恢复功能
• 信息世界中的基本概念
  • 实体
    • 客观存在并相互区别的事物
  • 属性
    • 实体所具有的某一特征
  • 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
  • 实体集
    • 同一类型实体的集合
  • 联系
    • 实体内部
    • 实体之间
      • 一对一
      • 一对多
      • 多对多
• 术语
  • 关系（relation）
    • 一个关系对应通常说的一张表
  • 元组（tuple）
    • 表中的一行
  • 属性（attribute）
    • 表中的一列
  • 码（key）
    • 表中的某个可以唯一确定一个元组的属性组
  • 域（domain）
    • 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
  • 关系模式
    • 对关系的描述：关系名（属性1，属性2，...，属性n）
• 模式（schema）
  • 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
  • 相对稳定
  • 实例（instance）：模式的一个具体值
    • 相对变动