数据库系统概念（引言）笔记

引言：前言是论文的总体概述，目的是向读者简略描述短文内容或相关背景，吸引读者对本篇论文产生兴趣，对正文起到提纲掣领和激发阅读兴趣的作用。在写前言之前首先应明确几个基本问题：你想通过本文说明什么问题，有哪些新的发现，是否有学术价值等？一般读者读了前言以后，可清楚地知道作者为什么选择该题目进行研究，以及该研究的最新发展状况。为此，在写前言以前，要尽可能多地了解相关的内容，收集前人和别人已有工作的主要资料，说明本研究设想的合理性。

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数据库系统的优点；
1. 数据结构化
2. 数据共享性高、冗余度低、易扩充。
3. 数据独立性高。
4. 数据由DBMS统一管理和控制。

数据库管理系统（DataBase-Management System,DBMS）由一个相互关联的数据的集合（数据库）和一组用以访问这些数据的程序组成。

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文件系统中存储组织信息的主要弊端：
1. 数据的冗余和不一致：不同程序员维护的过程中数据冗余。同一个数据的不同副本不一致。
2. 数据访问困难：开始建数据库的时候不知道后来会怎么访问。
3. 数据孤立：数据编写在不同的文件中，这些文件可能具有不同的格式，编写新的应用程序来检索适当的数据困难。
4. 完整性问题：数据库中所存储的值必须满足某些特定的一致性约束。新的约束加入时，很难通过修改程序来体现这些新的约束。
5. 原子性问题：数据库一旦发生故障，数据就应该被恢复到故障发生之前的一致的状态。转账这个操作必须是原子的（不可分割）。
6. 并发访问异常：为了提高系统的总体性能以及加快响应速度，许多系统允许多个用户同时更新数据。数据之间事先没有协调的话，管理就很难进行。
7. 安全性问题：并非数据库系统的所有用户都可以访问所有数据。

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数据库系统是一些相互关联的数据以及一组使得用户可以访问和修改这些数据的程序的集合。数据库系统的一个主要目的是给用户提供数据的抽象视图。
实例特定时刻存储在数据库中的信息的集合。
数据库模式数据库的总体设计。
数据库结构的基础是数据模型。数据模型是一个描述数据、数据关系、数据语义以及一致性约束的概念工具的集合。数据模型提供了一种描述物理层、逻辑层以及视图层数据库设计的方式。
- 数据模型可划分为4类：
- 关系模型：用表的集合来表示数据和数据间的联系。每个表有多个列，每个列有唯一的列名。关系模型是基于记录的模型的一种。基于记录的模型的名称的由来是因为数据库是由若干种固定模式的记录来构成的。
- 实体-联系模型（E-R模型）：认为现实世界是由一组称作实体的基本对象以及这些对象间的联系构成。
- 基于对象的数据模型：可以看成是E-R模型增加了封装、方法（函数）和对象标识等概念后的扩展。
- 半结构化数据模型：允许那些相同类型的数据项含有不同的属性集的数据定义。可扩展标记语言（XML）被广泛的用来表示半结构化数据。

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数据库系统提供数据定义语言（DDL）来定义数据库模式，以及数据操纵语言（DML）来表达数据库的查询和更新。
- 数据定义语言：
- 域约束：每个属性都必须对应于一个所有可能的取值构成的域（整数型、字符型、日期/时间型）
- 参照完整性：一个关系中给定属性集上的取值也在另一关系的某一属性集的取值中出现。
- 断言：一个断言就是数据库需要时刻满足的某一条件。域约束和参照完整性是断言的特殊形式。
- 授权：授予增删查改的权利。

DDL的输出放在数据字典中，数据字典包含了元数据，元数据是关于数据的数据。可以吧数据字典看做一种特殊的表，这种表只能由数据库系统本身（不是常规的用户）来访问和修改。在读取和修改实际的数据前，数据库系统先要参考数据字典。

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关系数据库基于关系模型，使用一系列表来表达数据以及这些数据之间的联系。关系数据库也包括DML与DDL。

SQL查询语言是非过程化的。它以几个表作为输入（也可能只有一个），总是仅返回一个表。

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数据库设计的主要内容是数据库设计者提供一个概念框架。设计过程：
1. 全面刻画预期的数据库用户的数据需求
2. 选择一个数据模型，将那些需求转换成一个数据库概念模式
3. 指出企业的功能需求
4. 逻辑设计阶段
5. 物理设计阶段

事务：数据库应用中完成单一逻辑功能的操作的集合。