数据库系统概论期末复习—绪论

数据库的4个基本概念

数据

数据库中存储的基本对象
描述事物的符号记录称为数据
数据的含义称为数据的语义

数据库（DB）

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

数据库管理系统（DBMS）

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

主要功能：

• 数据定义功能（DDL）：对数据库中的数据对象的组成与结构进行定义
• 数据组织、存储和管理
• 数据操纵功能（DML）：实现对数据库的基本操作
• 数据库的事务管理和运行管理
• 数据库的建立和维护功能
• 其他功能

数据库系统（DBS）

数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

数据管理技术的产生和发展

数据管理是指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护

• 人工管理阶段
• 文件系统阶段
• 数据库系统阶段

数据库系统的特点

• 数据结构化：这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别
• 数据的共享性高、冗余度低且易扩充
• 数据独立性高
  物理独立性是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
  逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的
• 数据有数据库管理系统统一管理和控制

数据模型

数据模型是对现实世界数据特征的抽象，是数据库系统的核心和基础

两类数据模型

• 概念模型：也称信息模型
• 逻辑模型和物理模型

概念模型

• 实体：客观存在并可相互区别的事物。例如，一个职工、一个学生等
• 属性：实体所具有的某一特性。例如，学生实体可以由学号、姓名、性别等属性组成
  属性组合（2018750114，之安，女）即表征一个学生
• 码：唯一识别实体的属性集。例如，学号是学生实体的码
• 实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。例如，学生（学号、姓名、性别）就是一个实体型
• 实体集：同一类型实体的集合称为实体集。全体学生就是一个实体集
• 联系：实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。实体之间的联系有一对一、一对多、多对多等多种类型

概念模型的一种表示方法：实体-联系方法

数据模型的组成要素

• 数据结构：是对系统静态特性的描述
• 数据操作：是对系统动态特性的描述
• 数据的完整性约束条件

常用的数据模型

在格式化模型中数据结构的单位是基本层次联系
所谓的基本层次联系是指两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一）的联系

• 层次模型
  →有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根节点
  →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
  →一个节点可以有多于一个的双亲
• 关系模型
  关系：一个关系通常说的一张表
  元组：表中一行即为一个元组
  属性：表中的一列即为一个属性
  码：也称为键码
  域：域是一组具有相同数据类型的值的集合
  分量：元组中的一个属性值
  关系模型：对关系的描述，一般表示为关系名（属性1，属性2，…，属性n）
  关系模型要求关系必须是规范化的，即要求关系必须满足一定的规范条件，这些规范条件中最基本的一条就是，关系的每一分量必须是一个不可分的数据项，也就是说，不允许表中还有表。

数据库系统的结构

数据库系统的三级模式结构

模式：
一个数据库只有一个模式
也称逻辑模式，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：
通常是模式的子集
一个数据库可以有多个外模式
也称子模式或者用户模式，它是数据库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，是于某一应用有关的数据的逻辑表示
内模式：
一个数据库只有一个内模式
也称存储模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式

数据库的二层映像功能与数据独立性

外模式/模式映像：
该映像定义通常包含在各自外模式的描述中
当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式映像作相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。

模式/内模式映像：
该映像定义通常包含在模式描述中
当数据库的存储结构改变时，由数据库管理员对各个模式/内模式映像作相应改变，可以模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。