1.1 数据库系统概述

《数据库系统概论》系列文章主要参考自王珊教授与萨师煊教授编著的《数据库系统概论（第5版）》一书，结合个人理解、整理、归纳所得，学习过程以记之。

1.1.1 数据库的4个基本概念

• 数据（Data）

  常见的数字只是最简单的一种数据，是数据的一种传统和狭义的理解。广义的理解认为数据的种类很多，如文本（text）、图形（graph）、图像（image）、音频（audio）、视频（video）等。

  描述事物的符合记录称为数据。

  数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。

  记录是计算机中表示和存储数据的一种格式或一种方法。

• 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。

  数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度（Redundancy）、较高的数据独立性（Data Independency）和易扩展性（Scalability），并可为各种用户共享。

  数据库具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。

• 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）

  数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据库管理系统和操作系统一样是计算机的基础软件，也是一个大型复杂的软件系统。

  主要包括以下几个方面：

  1. 数据定义功能
  2. 数据组织、存储和管理
  3. 数据操纵功能
  4. 数据库的事务管理和运行管理
  5. 数据库的建立和维护功能
  6. 其他功能

• 数据库系统（DataBase System，DBS）

  数据库系统是由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

1.1.2 数据管理技术的产生和发展

表1.1 数据管理三个阶段的比较

	人工管理阶段	文件系统阶段	数据库系统阶段
应用背景	科学计算	科学计算、数据处理	大规模数据管理
硬件背景	无直接存取存储设备	磁盘、磁鼓	大容量磁盘、磁盘阵列
软件背景	没有操作系统	有文件系统	有数据库管理系统
处理方式	批处理	联机实时处理、批处理	联机实时处理、分布处理、批处理
数据的管理者	用户（程序员）	文件系统	数据库管理系统
数据面向的对象	某一应用程序	某一应用	现实世界（一个部门、企业、跨国组织等）
数据的共享程度	无共享，冗余度极大	共享性差，冗余度大	共享性高、冗余度小
数据的独立性	不独立，完全依赖程序	独立性差	具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性
数据的结构化	无结构	记录内有结构、整体无结构	整体结构化，用数据模型描述
数据控制能力	应用程序自己控制	应用程序自己控制	由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力

1.1.3 数据库系统的特点

• 数据结构化

  数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。

• 数据的共享性高、冗余度低且易扩充

  数据共享可以大大减少数据冗余，节约存储空间，还能避免数据之间的不相容性和不一致性，这使得数据库系统弹性大，易于扩充。

• 数据独立性高

  • 数据独立性
  • 物理独立性
  • 逻辑独立性

• 数据由数据库管理系统统一管理和控制

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