数据库系统原理（一）数据库系统的基本概念

数据库系统原理（一）

数据库系统的基本概念

基本信息

数据库（DB）：长期存储在计算机内，有组织的，可共享的数据集合。

数据管理系统（DBMS）：数据库+一组用以访问，更新和管理这些数据的程序。

DBMS的主要特性：

数据访问的高效和可扩展性

缩短应用开发时间

数据独立性（物理数据独立性/逻辑数据独立性）

数据完整性和安全性

并发访问和鲁棒性（恢复）

鲁棒性：是Robust的音译，也就是健壮性，指计算机在异常和危险情况下的系统生存能力

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数据抽象

物理层：描述数据实际是怎样存储的。

逻辑层：描述数据库中存储什么数据及这些数据间存在什么关系

-如:

type instructor = record
	ID:char(5);
	name:char(20);
	dept_name:cahr(20);
	salary:numeric(8,2);
end;

视图层：应用程序能够隐藏数据类型的详细信息。视图也可以出于安全目的隐藏数据信息

物理层

逻辑层

视图层

实例和模式

类型—模式，变量-----实例

模式（Schema）：数据库的总体设计

• 类似于程序中变量的类型信息

物理模式：在物理层描述数据库的设计

逻辑模式：在逻辑层描述数据库的设计

实例（Instance）:特定时刻存储在数据库中的信息的集合

类似于程序中变量的值

物理独立性和逻辑独立性

修改一层的结构定义不影响更高层的结构定义

物理数据独立性：修改物理结构而不需要改变逻辑结构的能力

• 应用程序依赖逻辑结构

• 应用程序独立于数据的结构和存储

• 这是使用DBMS的最大好处

逻辑数据结构性：数据逻辑结构的改变不影响应用程序

逻辑数据独立性一般难以实现，因为应用程序严重依赖于数据的逻辑结构

数据模型（不是很理解）

数据模型是一个概念工具的集合，用于描述：

• 数据结构

• 数据关系

• 数据语义

• 数据约束

数据抽象的不同层次需要不同的数据模型来描述：

• 实体-关系模型

• 关系模型

• 其他模型：

• 面向对象模型

  半结构化数据模型（xml）

  早期模型

数据库语言

数据库语言：

Data Definition Language(DDL,数据定义语言)

Data Manipulation Language(DML,数据操纵语言)

Data Control Language(DCL，数据控制语言)

数据定义语言（DDL）

• 指定一个数据库模式作为一组关系模式的定义

• 指定存储结构，访问方法和一致性约定

• DDL语据经过编译，得到一组存储在一个特殊文件中的表，特殊文件即数据字典(data dictionary)，其中包含元数据(metadata)

• 例如，CRATE TABLE account（）

数据操纵语言(DML)

• 从数据库中检索数据
• 插入/删除/更新数据
• DML也称为查询语据

事务管理

并发的使用很重要，但也会带来一些问题

事务：是在数据库应用中完成单一逻辑功能的操作的集合

事务的要求：Atomicity（原子性），Consistence（一致性），Isolation（隔离性），Durability（持久性）/ACID

事务管理组件：确保系统在出现故障（例如断电或操作系统宕机），或事务失败的情况下，数据库都能保持一致性

并发控制管理器：控制并发事务之间的交互