《数据库系统概论》- 课本理论整理01之绪论

数据库4个基本概念

⚪数据(Data) - 描述事物的符号记录

数据的解释指对数据含义的说明 =》数据的语义(semantics of data)
数据及其语义是密不可分的。

数据多种类型eg:文字、图像、图像、音频、视频 ...

记录：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)

数据库定义：长期存储于计算机内、有组织、可共享的数据集合(aggregate of the data)。
数据库中的数据按照一定的数据模型进行数据组织、描述和存储，具有较小的冗余度(redundancy)，较高的数据独立性(independence)、易扩展性(extendability)、多用户共享性(multi-user shareability)

数据库中的数据特点：

永久存储(permanently stored)

有组织(organized)

可共享(sharability)

⚪数据库管理系统(Database Management System - DBMS)

数据库管理系统：位于用户与操作系统之间的一种数据管理软件。

数据库管理系统功能：
1.【定义-DDL】功能：用户利用数据定义语言(Data Definition Language)进行数据对象的结构和组成定义。
2.【组织、存储和管理】功能：包括数据字典、用户数据以及数据存取路径等。
3.【操作-DML】功能：用户利用数据操纵语言(Data Manipulation Language)进行数据的操纵eg: INSERT、UPDATE、DELETE
4.【事务运行管理】功能：保证数据的完整性、一致性、并发控制、以及恢复能力等
5.【运行维护】功能：包括DB初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和性能检视、分析功能等。

数据组织和存储的目标是提高系统资源利用率和吞吐量，便于数据存取。

数据库系统（Database System - DBS)

数据库系统【DBS】：是由【数据库-DB】、【数据库管理系统-DBMS】、【应用开发工具-ADT】、【应用程序APP】和【数据库管理员-DBA】组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

DB：存储数据。

DBMS：组织、管理、处理和维护数据。

DBA：负责全面管理数据库系统。

一般来说，可以把DBS简称为DB

数据库管理技术的产生与发展

数据管理(management)：是对数据进行分类、组织、编码、存储、检索以及维护。【数据处理的中心问题】

数据处理(process)：是对数据收集、加工、存储和传播(Collect, store, process and spread)的一系列活动的总和。

一切都要靠自己，只有自己足够强大，才能抛弃任何人和事！
100年后的我无论咋样都物质化了，我还担心那么多干嘛？

⚪数据管理技术经历三个阶段

⚪与人工管理和文件系统相比，数据库系统具有的特点：

1. 【数据整体结构化】 ———— 数据库系统与文件系统的本质区别所谓数据整体结构化是指数据库中的数据不仅仅针对于某一个应用，而是面向整个组织或企业。
不仅数据内部是结构化的，而且整体也是结构化的，数据之间是具有联系的。
整体结构化中不仅描述数据本身而且还有数据之间的联系。
记录的结构以及联系由DBMS维护减轻开发人员工作量。
存储数据的方式更加灵活，在文件系统中数据存取的单位是记录而在数据库系统中可以细化到单个数据项的存取。
2. 【共享性高、冗余度低以及易扩展】数据库系统从整体角度描述和组织数据，不再是面向一个单独的应用而是面向整个系统。
数据被多个用户并发访问、多个应用共享使用。
数据共享性减少数据的冗余度提供资源利用率避免数据的不相容和不一致性。
3. 【具有较高的物理独立性和逻辑独立性】
- 物理独立性：用户的应用程序与数据库中数据的【物理存储】相互独立。（物理存储改变，应用程序不变）
- 逻辑独立性：用户的应用程序与数据库中数据的【逻辑结构】相互独立。（逻辑结构改变，应用程序不变）
4. 【数据由DBMS统一管理和控制】

数据的不一致性：同一数据不同副本的值不一样。
数据独立性是由数据库管理系统提供的【二级映像】功能来保证的。

⚪数据库管理系统提供的数据控制功能

数据库系统具有共享性、多用户并发访问的特点必然带来数据隐患，为了保证数据的正确性和一致性，DBMS提供以下数据库控制功能。

1. 数据的安全性保护(security protection)
数据的安全性：保护数据以防止不合法使用造成数据泄密和破坏。
2. 数据的完整性检查(integrity examination)
数据的完整性：数据的正确性、有效性和相容性。
3. 并发控制(concurrency control)
对多用户的并发操作加以控制和协调。
4. 数据库恢复(recovery)
DBMS将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。