数据库___绪论
作者：互联网
数据库系统概述
数据库的4个基本概念
- 数据（Data）
- 数据库（Database）
- 数据库管理系统（DBMS）
- 数据库系统（DBS）
数据（Data）
是指描述事物的符号记录; 是数据库中存储的基本对象。
种类
数字、文字、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录等
数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。
例如 93是一个数据
语义1：学生某门课的成绩
语义2：某人的体重
学生档案中的学生记录
（李明，男，199505，江苏南京市，计算机系，2013）
语义：学生姓名、性别、出生年月、出生地、所在院系、入学时间
解释：李明是个大学生，1995年5月出生，江苏南京市人， 2013年考入计算机系
数据库
数据库（Database，简称DB）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。
基本特征
- 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
- 可为各种用户共享
- 冗余度较小
- 数据独立性较高
- 易扩展
数据库管理系统
位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件是基础软件，是一个大型复杂的软件系统。
用途
科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
数据库在计算机系统中的位置
主要功能：
-
数据定义功能
提供数据定义语言（DDL）
定义数据库中的数据对象 -
数据组织、存储和管理
分类组织、存储和管理各种数据
确定组织数据的文件结构和存取方式
实现数据之间的联系
提供多种存取方法提高存取效率 -
数据操纵功能
提供数据操纵语言（DML）
实现对数据库的基本操作 （查询、插入、删除和修改） -
数据库的事务管理和运行管理
数据库在建立、运行和维护时由数据库管理系统统一管理和控制
保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用
发生故障后的系统恢复 -
数据库的建立和维护功能
数据库初始数据的装载和转换
数据库转储、恢复功能
数据库的重组织
性能监视、分析等 -
其它功能
数据库管理系统与网络中其它软件系统的通信
数据库管理系统系统之间的数据转换
异构数据库之间的互访和互操作
数据库系统（Database System，简称DBS）
构成
- 数据库
- 数据库管理系统（及其应用开发工具）
- 应用程序
- 数据库管理员
数据管理技术的产生和发展
什么是数据管理
对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护
数据处理的中心问题
数据管理技术的发展过程
- 人工管理阶段（20世纪50年代中之前）
- 文件系统阶段（20世纪50年代末--60年代中）
- 数据库系统阶段（20世纪60年代末--现在）
数据管理技术的发展动力
应用需求的推动
计算机硬件的发展
计算机软件的发展
数据库系统的特点
- 数据结构化
- 数据的共享性高，冗余度低且易扩充
- 数据独立性高
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制
数据的整体结构化
是数据库的主要特征之一
整体结构化
不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织
不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系
数据记录可以变长
数据的最小存取单位是数据项
数据的用数据模型描述，无需应用程序定义
数据的共享性高，冗余度低且易扩充
数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用。
数据共享的好处
- 减少数据冗余，节约存储空间
- 避免数据之间的不相容性与不一致性
- 使系统易于扩充
数据独立性高
物理独立性
指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。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。
逻辑独立性
指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，应用程序不用改变。
数据独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证。
数据由数据库管理系统统一管理和控制
数据库管理系统提供的数据控制功能
- 数据的安全性保护
保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。 - 数据的完整性检查
保证数据的正确性、有效性和相容性。 - 并发控制
对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。 - 数据库恢复
将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
数据模型
数据模型： 是对现实世界数据特征的抽象；通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。
数据模型应满足三方面要求
- 能比较真实地模拟现实世界
- 容易为人所理解
- 便于在计算机上实现
数据模型是数据库系统的核心和基础
数据模型分为两类（两个不同的层次）
-
概念模型
它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。 -
逻辑模型和物理模型
逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。 按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。
物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。
客观对象的抽象过程---两步抽象
-
现实世界中的客观对象抽象为概念模型；
将现实世界抽象为信息世界 -
把概念模型转换为某一数据库管理系统支持的数据模型。
将信息世界转换为机器世界
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。
可以是具体的人、事、物或抽象的概念。 -
属性（Attribute）
实体所具有的某一特性称为属性。
一个实体可以由若干个属性来刻画。 -
码（Key）
唯一标识实体的属性集称为码。 -
实体型（Entity Type）
用实体名及其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）
同一类型实体的集合称为实体集 -
联系（Relationship）
现实世界中事物内部以及事物之间的联系，在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。
实体内部的联系: 通常是指组成实体的各属性之间的联系
实体之间的联系: 通常是指不同实体集之间的联系
实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型
数据模型的组成要素
- 数据结构
- 数据操作
- 数据的完整性约束条件
常用的数据模型
-
层次模型（Hierarchical Model）
层次模型用树形结构表示各类实体以及实体间的联系 -
网状模型（Network Model）
网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式
优点： 能够更为直接地描述现实世界
缺点： 结构复杂 -
关系模型（Relational Model)）
关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式
-
面向对象数据模型（Object Oriented Data Model）
-
对象关系数据模型（Object Relational Data Model）
-
半结构化数据模型（Semistruture Data Model）
数据库系统的结构
从数据库应用开发人员角度看，
数据库系统通常采用三级模式结构，是数据库系统内部的系统结构.
从数据库最终用户角度看，
数据库系统的结构分为:
- 单用户结构
- 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等
数据库系统模式的概念
“型” 和“值” 的概念
型: 对某一类数据的结构和属性的说明
值: 是型的一个具体赋值
例如
学生记录：
（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）
一个记录值：
（201315130，李明，男，计算机系，19，江苏南京市）
模式 是型的描述，不涉及具体值,数据库逻辑结构和特征的描述
反映的是数据的结构及其联系
模式是相对稳定的
实例 模式的一个具体值,同一个模式可以有很多实例
反映数据库某一时刻的状态
实例随数据库中的数据的更新而变动
数据库系统的三级模式结构
三级模式结构
- 模式（Schema）
- 外模式（External Schema）
- 内模式（Internal Schema）
模式（也称逻辑模式）
数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
所有用户的公共数据视图
一个数据库只有一个模式
模式的地位： 是数据库系统模式结构的中间层
与数据的物理存储细节和硬件环境无关
与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
模式的定义
- 数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）
- 数据之间的联系
- 数据有关的安全性、完整性要求
外模式（也称子模式或用户模式）
数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述
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
外模式的地位： 介于模式与应用之间
模式与外模式的关系： 一对多
外模式通常是模式的子集
一个数据库可以有多个外模式。反映了不同的用户的应用需求、看待数据的方式、对数据保密的要求
对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等都可以不同
外模式与应用的关系： 一对多
同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用
但一个应用程序只能使用一个外模式
外模式的用途
保证数据库安全性的一个有力措施
每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据
内模式（也称存储模式）
- 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表示方式
记录的存储方式（例如，顺序存储，按照B树结构存储，按hash方法存储等）
索引的组织方式
数据是否压缩存储
数据是否加密
数据存储记录结构的规定
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
三级模式是对数据的三个抽象级别
二级映象在数据库管理系统内部实现这三个抽象层次的联系和转换
外模式／模式映像
模式／内模式映像
数据库系统的组成
小结
标签：绪论,数据库,实体,模式,___,数据,数据库系统,数据模型 来源： https://www.cnblogs.com/kingwz/p/16389141.html