《数据库系统概论》学习（day1）

第一章：绪论

1.1 数据库系统概述

数据库的四个基本概念：

    数据（data）：描述事物的符号记录称为数据，数字，文本，图形，视频……

    数据库（DataBase, DB）:长期存储在计算机内，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。永久存储，有组织，可共享。

    数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）：计算机基础软件。主要功能有数据定义功能、数据组织、存储、和管理、数据操纵功能、数据库的事物管理和运行管理、数据库的建立和维护功能、其他功能数据库管理系统与其他软件的通信、与其他数据库的数据转换等等。

    数据库系统（DataBase System， DBS）：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。

数据管理技术的产生和发展：

数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。

1.2数据模型

    数据模型是对现实世界数据特征的抽象，是数据库的核心和基础。

    两类数据模型：第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型

    第一类概念模型也称为信息模型，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。

    第二类逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。它是按计算机系统的观点对数据建模、主要用于数据库管理系统的是实现。物理模型则是对数据最底层的抽象，他描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的。物理模型的具体实现是数据库管理系统的任务，数据库设计人员要了解和选择物理模型，最终用户则不需要考虑物理级的细节。

    概念模型

        1信息世界里的基本概念：

            实体（entity）：客观存在并可互相区别的事物称为实体

            属性（attribute）：实体所具有某一特性

            域：属性的取值范围

            码（key）：唯一标识实体的属性集，也成为键

            实体型（entity type）：用实体名及属性名集合来抽象和刻画同类实体（可以理解为一个对象，某一学生的全部信息）

            实体集（entity set）：同一类型实体的集合（对象的集合，全体学生）

            联系：实体之间的联系通常指不同实体集之间的联系，实体间的联系有一对一，一对多和多对多等多种类型

        ２概念模型表示法：实体—联系法（E-R方法）E-R模型

    数据模型的组成要素：

        通常由数据结构、数据操作、数据的完整性约束条件三部分组成

        １数据结构：数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系

        ２数据操作：数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。

        ３.数据的完整性约束条件：数据的完整性约束条件是一组完整性的规则。

        常用的数据模型包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型，其中层次模型和网状模型统称为格式化模型。

            层次模型：有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点；根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。

            网状模型：允许一个以上的结点无双亲，一个结点可以有多于一个双亲。

            关系模型：每个关系的数据结构是一张规范的二维表。

                    关系：一个关系就对应一个二维表。

                    元组：表中的一行即为一个元组，一条记录；

                    属性：表中的一列即为一个属性。字段

                    码：也称为码键。表中的某一个属性组，他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。

                    关系模式：对关系的描述     关系名（属性1，属性2，属性3……，属性n）

                属性个数称为元数，元组的个数称为基数

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

        数据库系统的结构

            在数据模型中有“型”（type）和“值”（value）的概念。型是指对某一类数据的结构和属性的说明，值是型的一个具体赋值，例如：学生记录型（学号，姓名，班级，成绩），学生记录值（20181213，李明，4班，99）。

            模式（schema）是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，他仅仅涉及型的描述，不涉及具体的值。

            数据库系统的三级模式结构：模式、外模式、内模式。

                模式：也称为逻辑模式或概念模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。

              外模式：也成为子模式或用户模式，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的描述，是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。

               （ 数据库管理系统提供模式、外模式数据定义语言（DDL），来严格的定义。）

               内模式：也成为存储模式，一个数据库只有一个内模式，它是数据物理结构的存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。（？引擎）

            数据库的二级映像：外模式/模式映像、模式/内模式映像。