数据管理概述
一、数据与数据处理
**数据：**事物特性的反映和描述，是符号的集合。
**信息和数据：**数据是信息的符号表示（戒称为载体），信息则是数据的内涵，是对数据语义的解释。
**数据处理：**对数据的收集、存储、加工、分类、检索、传播等一系列活动。
数据管理面临的问题
• 人才短缺。
• 数据存储的安全问题。
• 高效、智能的存储和获取数据。
• 有效的管理数据。
二、数据管理的发展
1、人工管理阶段
20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。
硬件：只有卡片、纸带、磁带等，没有可以直接访问、直接存取的外部存取设备。
软件：没有操作系统，也没有专门管理数据的软件。
数据由程序自行携带：数据与程序不能独立，数据不能长期保存。
2、文件系统阶段
20世纪50年代中期至60年代中期，操作系统的出现标志着数据管理步入一个新的阶段 。
（1）文件的逻辑结构与物理结构脱钩：程序和数据分离，使数据与程序有了一定的独立性。
（2）程序与数据分别存放在外存储器上：各个应用程序可以共享一组数据，实现以文件为单位的数据共享。
3、数据库系统阶段
（1）数据占据中心位置：包括数据本身和数据间的联系。
（2）数据与程序具有较高的独立性。
（3）DBMS对数据实行专门管理：提供安全性和完整性等统一控制。
数据库管理系统DBMS
是位于用户与操作系统（OS）之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问数据库的方法。
数据库管理系统基本功能：
• 对象定义功能
• 数据操纵功能
• 数据控制功能
• 数据组织、存储和管理
三、数据抽象表示
数据抽象表示三阶段：现实世界、概念世界、数据世界。
1、现实世界
现实世界里的客观事物是我们迚行管理的对象，这些对象之间既有区别，也有联系。这种区别和联系取决于事物本身的特性。
2、概念世界
概念世界是现实世界在人脑中的反映，是对客观事物及其联系的抽象，概念世界也称为信息世界。
(1)基本概念
• 实体：客观存在并可相互区别的事物
• 实体集：同型实体的集合
• 属性：实体所具有的某一特性
• 域：属性的取值范围
• 主码：唯一标识实体的属性集
• 联系：事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在概念丑界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。
两个实体集之间的联系可以分为3类
一对一联系
一对多联系
多对多联系
（2）概念世界的表示
概念模型是现实世界到数据世界的一个中间层次，与具体的DBMS 无关。它从用户的观点出发，将管理对象的客观事物及他们之间的联系，用容易为人所理解的语言或形式表述出来。
E-R图（实体联系图）是描述概念模型的主要工具。
3、数据世界
数据世界是概念世界进一步数据化的结果。
(1)基本概念
• 数据项：又称字段，是数据库数据中的最小逻辑单位，用来描述实体的属性。
• 记录：是数据项的集合，一个记录由若干个数据项组成，用来描述实体。
• 文件：是一组同类记录的集合，用来描述实体集。
(2)数据模型
① 逻辑数据模型：逻辑数据模型是用户从数据库所看到的数据模型，是具体的DBMS所支持的数据模型，如网状数据模型、层次数据模型、关系数据模型等。
② 物理数据模型：物理数据模型是描述数据在储存介质上的组织结构的数据模型，它不但与具体的DBMS有关，而且还与操作系统和硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有其对应的物理数据模型。
(3)逻辑数据模型的基本类型
层次模型
网状模型
关系模型：是由若干个关系模式组成的集合。
关系模式：相当于前面提到的记录类型，它的实例称为关系，每个关系实际上是一张二维表格。
(4)数据模型的组成要素
（三个要素）
数据结构：研究数据之间的组织形式（数据的逻辑结构）、数据的存储形式（数据的物理结构）以及数据对象的类型等 。
数据操作：是指对数据库中的各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作集合，包括操作及有关操作规则，用于描述系统的动态特性 。
数据完整性约束：是一组完整性规则的集合。指明数据及其联系所具有的制约和储存规则，以保证数据的正确性、有效性和相容性。
4、数据的组织级别
可以分为四级：数据项、记录、文件和数据库。
5、数据库及其特点
数据库：是存放数据的仓库，是对现实丑界有用信息的抽取、加工和处理，并按一定格式长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
基本特点：
1）数据结构化
2）数据独立性
3）数据冗余低
4）统一的数据管理和控制
6、数据库系统基本构成
主要由硬件、数据库、软件和用户4部分构成。