数据库系统概论笔记-第一章论述

第一部分：数据库的系统概论

　　1，数据库的四个基本概念

　　　　数据Data：描述事物的符号记录，可以是数字文字图片等多种形式；数据的含义为数据的语义，故数据和其语义不可分割。

　　　　数据库DB：存放数据的仓库（长期储存在计算机内有组织，可共享的大量数据集合）

　　　　数据库管理系统DBMS：位于用户与操作系统之间的数据管理软件【主要功能：数据库的建立；数据定义，组织，存储，管理，操纵功能；数据库的事务管理和运行管理功能；数据库的维护等其他功能】

　　　　数据库系统DBS：引入数据库后的计算机系统（一般是指有数据库，数据库管理系统及其应用开发工具，应用系统和数据库管理员组成的存储，管理，处理和维护数据的系统） 

　　2，数据库管理技术的产生和发展

　　　　产生：为满足数据管理需要而产生。

　　　　发展（三个阶段）：人工管理阶段，文件系统阶段，数据库系统阶段。

对比项	人工管理阶段	文件系统阶段	数据库系统阶段
数据面向对象	某一应用程序	某一应用	现实世界
数据共享程度	不共享，冗余度高	共享性弱，冗余度高	共享性强，冗余低且易扩充
数据独立性	不独立，完全依赖应用程序	独立性弱	较强
数据结构化	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

 综上：数据库是长期储存在计算机内的有组织，可共享的大量数据的集合。它可以供各种用户共享，具有最小的冗余度和较强的数据独立性。数据库管理系统在数据库建立，运维时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性和安全性，并在多用户同时使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对数据库进行恢复。

　　3，数据模型

　　　　数据模型是对现实世界数据特征的抽象（也就是说，数据模型是用来描述数据，组织数据和对数据进行操作的）

　　　　　　需满足条件：能够比较真实的模拟现实世界，容易为人所理解，便于在计算机上实现。

　　　　　　数据模型是数据库的核心和基础。

　　数据建模：把现实世界中的具体事务抽象，组织为某一数据库管理系统支持的数据模型。

　　　　可以分为两步：建立概念模型（概念模型用于信息世界的建模，表示方法为E-R图实体联系模型），将概念模型转换成数据模型。

　　　　信息世界中的基本概念：实体entity，属性attribute，码key，实体类型entity type，实体集entity set，联系relatationship。

　　　　数据模型的三要素：数据结构（描述数据库的组成对象以及对象之间的关系），数据操纵（指对数据库中各种对象型实例允许执行的操作的集合，包括造作以及有关的操作规则），完整性约束（是一组完整性规则）。

　　　　目前比较成熟的在数据库系统中的数据模型有：

　　　　　　层次模型：在层次模型中实体用记录表示，实体的属性对应记录的字段或数据值。基本层次联系指的是两个记录以及其之间的一对多（包括一对一）的联系。层次模型是用树形结构表示各类实体与实体之间的联系。

                            

 　　　　　　层次模型需满足的条件：1有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点；2跟以外的其他结点有且只有一个双亲结点。

                       

　　　　层次模型优缺点：优点1，层次模型的数据结构比较简单清晰；2，层次数据库的查询效率高；3，层次数据模型提供了良好的完整性约束支持。缺点：非层次性，数据冗余，编写较复杂，查询必须通过双亲结点，层次命令趋于程序化。

　　　　　　网状模型：须满足条件 1，允许一个以上的结点无双亲结点；2一个节点可以有多于一个的双亲结点。

　　　　　　　　　　网状模型可以表示多对多的关系。

　　　　网状模型优缺点：有点能够更直接的描述现实世界，具有良好的性能，存取效率高。缺点：结构比较复杂，语言复杂，用户不容易使用。

　　　　　　关系模型：关系模型要求必须是规范化的。关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。

　　　　　　　　

 　　　　关系模型的优缺点：优点1，建立在严格的数学基础上；2关系模型的概念单一；3关系模型的存取路径对用户隐蔽；缺点：用户查询效率不高。

　　4，数据库系统的三级模式结构

　　　　数据库系统内部的体系结构。

　　　　模式：模式是所有用户的公共数据视图。

　　　　外模式：（又称子模式或用户模式），它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征描述。

　　　　内模式：（又称为物理模式或储存模式），一个数据库只有一个内模式，它是对数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组成方式。

               

 　　5，数据库系统的组成

　　　　数据库系统指的是已经引入了数据库后的计算机系统，一般由数据库，数据库管理系统，应用系统和数据库管理员组成。

　　　　硬件平台（数据库存放在计算机存储设备中），软件平台（支持数据库系统的软件），人员（数据库管理员，系统分析员，数据库设计人员，应用程序员和最终用户）