一. 数据库系统概述

数据库基本概念

1. 数据

数据(Data)是描述事物的符号记录

2. 数据库

数据库(Database,DB)是指长期储存在计算机中的有组织的、可共享的数据集合，
具有永久储存，有组织和可共享三个特点

3. 数据库管理系统

(Database Management System， DBMS)建立和管理数据库的一套软件

- 数据定义功能

    > 数据库定义语言(Data Defintion Lanaguage, DDL),包括表、视图、储存过程、触发器等
    
- 数据操纵功能

    > 数据操纵语言(Data Manipulation Lanaguage， DML),包括数据的查询、插入、删除和修改
    
- 数据库的运行管理功能
    
    > 保证数据的安全性、可靠性(完整性)，能够并发使用

- 数据库的建立和维护功能

- 数据组织、储存和管理功能

- 其他功能

4. 数据库系统

(Database System,DBS)包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户

(Databse Administrator, DBA)数据库管理员是专门负责对数据库进行维护，并保证数据库正常、高效运行的人员

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数据管理技术的发展

1. 人工管理阶段

(记录内无结构，整体无结构)

- 数据不保存

- 应用程序管理数据

- 数据面向应用

2. 文件系统阶段

记录内有结构，整体无结构， 数据可长期保存和专门管理的特点

- 面向对象:某一程序

- 共享性差，冗余度大

- 独立性差

- 应用程序自己控制

3. 数据库系统阶段

- 数据集成

- 数据共享性高

- 数据冗余小

- 数据一致性

- 数据独立性高

- 实施统一管理和控制

- 减少应用程序开发和维护的工作量

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数据库系统的结构

数据库系统的三级模式结构

模式(Schema)、外模式(External Schema)和内模式(Internal Schema)

1. 模式

模式也称为概念模式或逻辑模式

2. 外模式

外模式也称为子模式(Subschema)或用户模式

3. 内模式

内模式也称为储存模式(Storage Schema)

4. 三级模式结构的二层映像与数据独立性

- 外模式/模式映像

    > 逻辑独立性

- 模式/内模式映像

    > 物理独立性

数据库系统的运行与应用结构

1. 客户/服务器结构

（Client/Server， C/S）客户/服务器模式

2. 浏览器/服务器结构

(Browser/Server, B/S)浏览器/服务器模式

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数据模型

数据特性与数据模型组成要素

1. 数据结构

静态特性，即数据对象的数据类型、内容、属性以及数据对象之间的联系

2. 数据操作

动态特性，是对各种对象的实例允许执行的操作的集合

3. 数据约束

描述数据结构中数据间的语法和语义关联，包括相互制约与依存关系以及数据动态变化规则，以保证数据的正确性、有效性与相容性

数据模型的分类

1. 概念层数据模型

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)

    > 实体所具有的某种特性称为实体的属性
    
- 码或键(Key)

    > 可唯一标识实体的属性集称为码或键
    
- 域(Domain)

    > 属性的取值范围
    
- 实体型(Entity Type)

    > 用实体名与属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型
    
- 实体集(Entity Set)

    > 同类实体的集合
    
- 联系(Relationship)
    
    > 1对1,1对多，多对多(1:1,1:N,M:N)

概念模型的表示方法

E-R图(Entity-Relationship approach)

- 实体型，矩形表示

- 属性,椭圆形表示

- 联系，菱形表示

2. 逻辑层数据模型

- 层次模型

- 网状模型

- 关系模型

    > 关系模式使用二维结构来表示实体与实体间联系的模型
    
- 面向对象模型

3. 物理层数据模型

也称为数据的物理模型(Physical Model),是逻辑模型的物理实现