《数据库系统概论》王珊|绪论部分(上)
1.1数据库系统概述
数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统
- 数据(Data)
数据是数据库中存储的基本对象
【定义】描述事物的符号记录
可以是数字,也可以是文字、图形、图像、声音等,有多种表现形式。 - 数据库(DataBase 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
数据库数据具有【永久存储】、【有组织】、【可共享】三个基本特点 - 数据库管理系统(DataBase Management System DBMS)
数据库管理系统主要功能包括:
1.数据定义功能
DBMS提供数据定义语言(Data Definition Language),用户通过它方便地对数据库中的数据对象进行定义。
2.数据组织、存储和管理
DBMS要分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、数据的存取路径等。
3.数据操纵功能
提供数据操纵语言(DML),用户可以使用DML操纵数据,实现查询、插入、删除、修改等操作。(增删改查)
4.数据库的事务管理和运行管理
数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制,以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
5.数据库的简历和维护功能
初始数据的输入、转换功能,数据库的转储、恢复、数据库的重组功能和性能监视、分析功能等。 - 数据库系统(DataBase System, DBS)
数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
1.2数据管理技术的产生和发展
依据计算机发展背景,数据管理技术发展历程与计算机发展历程几乎重合
- 人工管理阶段
-数据不保存(纸带钻孔表示数据)
-应用程序管理数据(应用程序没了数据也没了,应用程序和数据绑定在一起)
-数据不共享(一个程序对应一个数据,故没有共享,执行完之后纸带就废了)
-数据不具有独立性(不共享,数据也就不独立了)
缺点:数据的逻辑结构或物理结构发生变化后,必须对应用程序做相应的修改,加重了程序员的负担。 - 文件系统阶段
-数据可以长期保存(保存在文档里面,如txt文档)
-由文件系统管理数据
缺点:数据共享性差,冗余度大(一个文件对应一个程序,另外的程序需要用到重合部分的数据,需要新建一个文件储存数据);数据独立性差 - 数据库系统阶段
-数据结构化
-数据共享性高、冗余度低、易扩充
-数据独立性高
-数据由DBMS统一管理和控制(DBMS是DBS里面的一部分)
1.3数据模型
两种数据模型
数据模型是一种模型,它是对现实世界数据特征的抽象。数据模型就是现实世界的模拟。
楼盘-沙盘模型 数据-数据模型
数据模型应满足的三方面要求:
1.能比较真实的模拟现实世界(如身高体重数字)
2.容易为人所理解(如姓名对应模型叫Name或者“姓名”)
3.便于在计算机上实现
数据模型可分为两类
-
概念模型
也叫信息模型,用于与客户交流 -
逻辑模型和物理模型
-逻辑模型:层次模型、网状模型、关系模型(二维表)、面向对象模型、对象模型
按照计算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS的实现
-物理模型:对数据最底层的抽象,在磁盘或磁上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的
数据模型的组成要素
数据模型通常由数据结构、数据操作、完整性约束三部分组成
- 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。数据结构是所描述的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。 - 数据操作
数据库主要有查询和更新(插入、删除、修改)两大擦偶哦。数据操作是对系统动态特性的描述。 - 完整性约束
数据的完整性约束条件是一组完整性规则。
如:关系模型中的任何关系,都必须满足实体完整性(每一个数据都至少一个关键字使其唯一确定)和参照完整性(同一张身份证在不同省份参照起来都应该是一样的,不能在其他省份同一个身份证对应的人变化了)两个条件。