数据库系统原理总结之——数据库系统概述

数据库系统概述

  • 第一章 数据库系统概述
    • 一、数据库基本概念
    • 二、数据库管理技术的发展
    • 三、数据库系统的三级模式结构
    • 四、数据库系统的运行与应用结构
    • 五、数据模型的分类

第一章 数据库系统概述

一、数据库基本概念

  1. 数据(Data) :描述事务的符号记录 ,是指用物理符号记录下来的 、可以鉴别的信息。
  2. 数据库(DB) :指长期储存在计算机中的有组织的 、可共享的数据集合。
  3. 数据库管理系统(DBMS) :专门用于建立和管理数据库的一套软件 ,介于应用程序操作系统 之间 。
  4. 数据库系统(DBS) :指在计算机中引入数据库技术之后的系统 。包括 :数据库 、数据库管理系统 以及相关实用工具 、应用程序 、数据库管理员和用户。

二、数据库管理技术的发展

  1. 阶段
    (1) 人工管理阶段 :20 世界 50 年代中期以前 。
    特点:(1)数据不保存(2)应用程序管理数据(3) 数据面向应用程序
    (2) 文件系统阶段 :20 世纪 50 年代后期到 60 年代中期
    (3) 数据库系统阶段 20 世界 60 年代后期

  2. 数据库系统特点:
    (1)数据集成
    (2)数据共享性高
    (3)数据冗余小
    (4)数据一致性
    (5)数据独立性高
    (6)实施统一管理与控制 ,即数据库保护;
    (7)减少应用程序开发与维护的工作量

3. 数据库管理系统具有对数据的统一管理与控制功能:
(1) 数据的安全性 :指保护数据 ,以防止不合法的使用而造成数据泄密和破坏 。
(2) 数据的完整性 :是对数据的正确性 、有效性和相容性要求。
(3) 并发控制 :指当多个用户的并发进程同时存取 、修改数据库时 ,对多用户的并发操作加以控制和 协调 。
(4) 故障恢复 : DBMS 必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能。

三、数据库系统的三级模式结构

1. 结构
(1) 外模式 (也称子模式或用户模式) :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 ,是与某一应用有关的数据的逻辑表示 。是用于满足不同数据库用户需求的数据视图, 即 用户视图。
(2) 模式 (也称概念模式或逻辑模式) :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。
(3) 内模式 (也称存储模式) :是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述 ,是数据在数据库内部 的表示形式 。是内部视图或存储视图 。

2. 数据库系统三级模式结构的特点
(1)一个数据库的整体逻辑结构和特征的描述**(概念模式)是独立于数据库其他层次结构(内/外模 式)** 的描述 ,其是数据库的核心 ,也是数据库设计的关键 。
(2)一个数据库的内部存储模式依赖于概念模式,但存储模式独立于外部模式,也独立于具体的存储 设备 。
(3)用户逻辑结构(外模式)是在全局逻辑结构描述的基础上定义的,它面向具体的应用程序,独立于内部模式和存储设备。
(4)特定的应用程序是在外模式的逻辑结构上编写的,它依赖于特定的外模式,与数据库的模式和存储结构独立。

3. 外模式/模式映像及其如何保证数据的逻辑独立性 。
(1)外模式/模式映像定义了各个外模式与概念模式之间的映像关系 ,这些映像定义通常在各自的外 模式中加以描述 。由于同一个模式可以有任意多个外模式, 因此对于每一个外模式 ,数据库系统 都会有一个外模式/模式映像。
(2)数据库系统的模式如若发生改变,数据库管理员(DBA)通常会对各个外模式/模式的映像做出相 应的改变 ,以使那些对用户可见的外模式保持不变 ,从而应用程序的编程人员就不必去修改那些 依据数据的外模式所编写的应用程序 ,如此实现了外模式不受概念模式变化的影响 ,并保证了数 据与程序的逻辑独立性

四、数据库系统的运行与应用结构

1. 客户/服务器结构( C/S ):
(1)客户端(或前台 、表示层):命令行客户端 、图形化界面管理工具 、应用程序等 。主要完成与数 据库使用者的交互任务 。
(2)服务器(或后台 、数据层) : 数据库管理系统 。主要负责数据管理。
2. 浏览器/服务器结构( B/S):
基于 Web 应用的客户/服务器结构,也称为三层客户/服务器结构(表示层 、处理层(中间层) 、数据层)

五、数据模型的分类

1. 概念层数据模型
(1) 实体: 客观存在并可相互区别的事物称为实体。
(2) 属性 :实体所具有的某种特性称为实体的属性 。

2. 逻辑层数据模型: 主要的逻辑数据模型:
(1)层次模型;(2) 网状模型;(3)关系模型;(4)面向对象模型 。

3. 物理层数据模型

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