1.1 《数据库系统概论》之数据库系统概述（数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据库的产生和发展）

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0.思维导图

1.四大基本概念

（1）数据–Data

• 数据(Data)是数据库中存储的基本对象

① 数据的定义

描述事物的符号记录

② 数据的种类

文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等

③ 数据的特点

数据与其语义是不可分的

④ 数据举例

• 数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。

例如 93是一个数据
语义1：学生某门课的成绩
语义2：某人的体重
语义3：计算机系2003级学生人数
语义4：请同学给出。。。

学生档案中的学生记录
（李明，男，197205，江苏南京市，计算机系，1990）
语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、
入学时间
解释：李明是个大学生，1972年5月出生，江苏南京市人，1990年考入计算机系

（2）数据库–Database

① 数据库的定义

数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。

② 数据库的基本特征

• 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

（3）数据库管理系统–DataBase Management System

① 什么是DBMS?

DBMS是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 DBMS的用途

科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

③ DBMS的主要功能

• 数据定义功能
  提供数据定义语言(DDL)
  定义数据库中的数据对象

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

• 数据操纵功能
  提供数据操纵语言(DML)
  实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)

• 数据库的事务管理和运行管理
  数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制
  保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用
  发生故障后的系统恢复

• 数据库的建立和维护功能(实用程序)
  数据库初始数据装载转换
  数据库转储
  介质故障恢复
  数据库的重组织
  性能监视分析等

• 其它功能
  DBMS与网络中其它软件系统的通信
  两个DBMS系统的数据转换
  异构数据库之间的互访和互操作

（4）数据库系统–Database System

① 什么是数据库系统（Database System，简称DBS）

在计算机系统中引入数据库后的系统构成

② 数据库系统的构成

• 数据库 Database
• 数据库管理系统（及其开发工具）Database Management System
• 应用系统
• 数据库管理员 Database Administrator

③ 数据库系统的特点

❶ 数据结构化

• 整体数据的结构化是数据库的主要特征之一

• 整体结构化
  不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织
  不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系

• 数据库中实现的是数据的真正结构化
  数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释
  数据可以变长
  数据的最小存取单位是数据项

❷ 数据的共享性高，冗余度低，易扩充

• 数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用。
• 数据共享的好处
  减少数据冗余，节约存储空间
  避免数据之间的不相容性与不一致性
  使系统易于扩充

❸ 数据独立性高

• 物理独立性
  指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。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，用户程序也可以不变。
• 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的

❹ 数据由DBMS统一管理和控制

DBMS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
  将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。
• (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。

❺ 应用程序与数据的对应关系(数据库系统)

2.数据管理技术的产生和发展

（1） 什么是数据管理

• 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护
• 数据处理的中心问题

（2） 数据管理技术的发展过程

• 人工管理阶段(20世纪40年代中–50年代中)
• 文件系统阶段(20世纪50年代末–60年代中)
• 数据库系统阶段(20世纪60年代末–现在)

（3）时期

• 20世纪60年代末以来

（4） 产生的背景

• 应用背景 大规模管理
• 硬件背景 大容量磁盘、磁盘阵列
• 软件背景 有数据库管理系统
• 处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理