数据库1_1——数据库系统概述

1. 数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的****共享的数据集合。
2. 可以供各种用户共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性。
3. 数据库管理系统在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性、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。

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1.1 数据库的四个基本概念

1.1.1 数据（Data）

定义：数据库存储的基本对象，描述事物的符号记录，包括文字，音频，视频各种类型。数据与含义（语义）不可分。

图1：一个数据多个语义

图2：数据举例

1.1.2 数据库（Database）

定义：:长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。

基本特征：

• 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
• 可为各种用户共享
• 冗余度较小
• 数据独立性较高
• 易扩展

1.1.3 数据库管理系统（DBMS）

1.1.3.1 定义与作用

1. 定义： 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件
   是基础软件，是一个大型复杂的软件系统

2. 作用：科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

1.1.3.2 DBMS的主要功能：建存管改联

a. 数据定义功能：

1. 提供数据定义语言（DDL）
2. 定义数据库中的数据对象

b. 数据组织，存储和管理

1. 分类组织、存储和管理各种数据
2. 确定组织数据的文件结构和存取方式
3. 实现数据之间的联系
4. 提供多种存取方法提高存取效率

c. 数据操纵功能

1. 提供数据操纵语言（DML）
2. 实现对数据库的基本操作 （查询、插入、删除、修改）

d. 数据库的事务管理和运行管理

1. 数据库在建立、运行、维护时由数据库管理系统统一管理和控制
2. 保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用
3. 发生故障后的系统恢复

e. 数据库的建立和维护

1. 数据库初始数据的装载和转换
2. 数据库转储、恢复功能
3. 数据库的重组织
4. 性能监视、分析

f. 其他

1. 数据库管理系统与网络中其它软件系统的通信
2. 数据库管理系统系统之间的数据转换
3. 异构数据库之间的互访和互操作

1.1.4 数据库系统（DBS）

数据库系统的构成

• 数据库
• 数据库管理系统（及其应用开发工具）
• 应用程序
• 数据库管理员

1.2 数据管理技术的产生和发展

1. 什么是数据管理
   a. 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索、维护
   b. 数据处理的中心问题
2. 数据管理技术的发展过程
   a. 人工管理阶段（20世纪50年代中之前）：数据不保存，依赖程序
   b. 文件系统阶段（20世纪50年代末 – 60年代中）：数据可以保存，但独立性差
   c. 数据库系统阶段（20世纪60年代末 – 现在）
3. 数据管理技术的发展动力
   a. 应用需求的推动
   b. 计算机硬件的发展
   c. 计算机软件的发展

1.3 数据库系统的特点

1. 数据结构化
2. 数据的共享性高，冗余度低且易扩充
3. 数据独立性高
4. 数据由数据库管理系统统一管理和控制

1.3.1 数据整体结构化

1. 不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织
2. 不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系
3. 数据记录可以变长
4. 数据的最小存取单位是数据项

数据用数据模型描述，无需应用程序定义

1.3.2 共享性

1. 数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用。
2. 数据共享的好处
   a. 减少数据冗余，节约存储空间(共用节省）
   b. 避免数据之间的不相容性与不一致性 (共用统一）
   c. 使系统易于扩充

1.3.3 数据独立性

• 物理独立性
  指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。
• 逻辑独立性
  指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，应用程序不用改变。
  数据独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证。

强调了数据与应用程序的独立性，这种数据的独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证。

1.3.4 统一管理与控制

数据库管理系统提供的数据控制功能:

1. 数据的安全性（Security）保护
   保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
2. 数据的完整性（Integrity）检查
   保证数据的正确性、有效性和相容性。
3. 并发（Concurrency）控制
   对多用户的并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果。
4. 数据库恢复（Recovery）
   将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态

举例看出好处

是不是数据库管理系统就是对一些常用操作的封装呢？

本博客参考整理蔡老师上课的课件