数据库学习1——基本概念和重要术语
目标
掌握并区分数据，数据库，数据库管理系统和数据库系统等概念，了解数据库管理系统在数据管理上的重要作用
掌握并区分数据模型，概念模型和基于DBMS的数据模型等概念
掌握概念模型的建模工具E-R图
掌握关系模型，明确关系模型得以流行的原因
基本概念
1、数据
数据是数据库中存储的基本对象。
数据的定义：描述事物的符号记录称为数据。
2、数据库
数据库是存放数据的仓库。
严格地讲：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。
数据库有永久存储、有组织、可共享 三个基本特点。
3、数据库管理系统DBMS
如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和维护数据——数据库管理系统.
数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。
4、数据库管理系统DBS
由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成。
数据管理技术三个发展阶段：人工管理、文件系统、数据库系统。
数据模型
模型是对现实世界中某个对象特征的模拟和抽象。
数据模型：也是一种模型，它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。
两类数据模型
对数据模型的要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上面实现。
根据模型的应用目的不同分为：概念模型、逻辑模型、物理模型。
第一类模型：概念模型
它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库的设计。
第二类中逻辑模型主要包括：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型。它是按照计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。
第二类中物理模型是对数据的最低层次的抽象，它描述数据在系统内部的表示方式和存储方法，在磁盘上面的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的。物理模型的实现是DBMS的任务。
数据模型是数据库系统的核心和基础。
数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、完整性约束 三部分组成。
数据结构：描述数据库组成对象及对象之间的关系
数据操作：查询、更新（插入、删除、修改）
完整性约束：实体完整性约束和参照完整性约束
最重要的数据模型——关系模型
关系模型由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
关键术语：
关系：一个关系对应一张表。
元组：表中的一行即为一个元组。
属性：表中的一列即为一个属性。
码：表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组。
域：属性的取值范围。
分量：元组中的一个属性值。关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。
关系模式：关系1（属性1，属性2，……，属性n）,如：学生（学号，姓名，年龄，班级）
关系模型的特点：
- 单一的数据结构----关系
现实世界的实体以及实体间的联系均用关系来表示
- 数据的逻辑结构----二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。
注意：二维表和普通表格的区别
作为关系的二维表，它的每一个分量必须是一个不可分的数据项
概念模型
重点：ER实体模型
1、实体
客观存在并且可区分的事物称为实体。
2、属性
实体所具有的某一特性称为属性。
3、码
唯一标识实体的属性集称为码。
4、域
域是一组具有相同数据类型的值的集合。
5、实体型
具有相同属性的实体具有共同的特征和性质。
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。
6、实体集
同一类型实体的集合称为实体集。
两个实体型之间的关系
一对一(1:1)、一对多(1:n)、多对多(m:n)
两个以上实体型之间的关系、单个实体型内的联系：一对一、一对多、多对多。
概念模型的表示方法：实体-联系方法
E-R 图提供了表示 实体型、属性、联系。
实体型：矩形表示
属性：椭圆表示
关系:菱形表示
数据库系统结构
三级模式结构：
外模式、模式、内模式
模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。它仅仅涉及到型，而不涉及到值。
注解：
型：指对某一类数据的结构和属性的说明。
值：型的一个具体赋值。
例如：学生记录
记录型：
（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）
该记录型的一个记录值：
（900201，李明，男，计算机，22，江苏）
模式（Schema）
- 数据库逻辑结构和特征的描述
- 是型的描述
- 反映的是数据的结构及其联系
- 模式是相对稳定的
模式的一个实例（Instance）
- 模式的一个具体值
- 反映数据库某一时刻的状态
- 同一个模式可以有很多实例
- 实例随数据库中的数据的更新而变动
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，综合了所有用户的需求
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
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。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
- 保证数据独立性的一个有力措施。
内模式（也称存储模式）
- 是数据物理结构和存储方式的描述
- 一个数据库只有一个内模式