数据库系统概述总结

第一章、数据库系统概述(笔记）

一、数据库基本概述

1数据的概念

数据是用来描述事物符号的记录，是指使用物理符号记录下来的，可以鉴别的信息。

2. 数据类型

(1) 文本数据:数字/字母/特殊符号/汉字

(2) 多媒体数据:视频/音频/图像

3. 信息概念

(1) 信息是对数据进行加工后获取到的内容，信息是有价值的，数据是杂乱无章的。

4. 数据库概念

(1) 数据库的存储的数据的特点：永久存储、有组织的、可共享的。

5. 数据库管理系统概念

(1) 专门用来建立和管理数据的一套软件，介于系统软件和应用软件之间的。

(2) 数据管理系统的功能:

①数据操纵(DML)：对数据的增删改查

②数据定义语言(DDL)：使用数据定义语言用来创建表格、索引，还可修改、删除数据对

象。

③数据的运行管理功能:在数据库运行的过程中确保数据库的安全性、完整性和并发控制

以及故障恢复。

④数据库的创建和维护功能：创建数据库、管理数据库的存储空间、备份和恢复、监控数

据库的性能。

⑤数据的组织、存储和管理：

⑥其它功能：

6. 数据库系统的概念(DBS)

(1) 计算机中引入数据库技术之后的系统，它的范围很大，包括：数据库、数据库管理员、数据库系统、用户、应用程序。

(2)

二、数据库技术的发展

数据库技术的发展分为三个阶段：

1. 人工管理阶段：

(1) 数据不保存

(2) 应用程序管理数据

(3) 面向应用、没有独立性和共享性

2. 文件系统阶段

(1) 实现了数据逻辑结构和物理结构的分离，实现了数据的物理独立性。

(2) 实现了数据可长期保存。

(3) 数据面向的特定的用户。

(4) 实现了文件级别的数据共享。

3. 数据库系统阶段

开始出现了数据库管理系统，由于在文件系统阶段没有实现对数据统一的控制和管理，所以数据冗余度大，共享性差、独立性差。

(1) 数据集成：数据集成是对数据库管理的主要目的，降低数据的冗余度，提高数据的共享

性。

(2) 数据共享好

(3) 数据冗余度底

(4) 数据的一致性

(5) 数据独立性：包含物理独立性和逻辑独立性。

(6) 实施了统一管理和控制：包含安全性、完整性、并发控制和故障恢复

(7) 减少应用程序开发和维护的工作量。

第三节：数据库系统的结构

1. 数据库系统的三界模式结构

(1) 外模式:也称为子模式或者用户模式，它是数据库用户可以看到和操作局部数据的逻辑特征结

构和特征的描述。是某个用户的数据视图，一个数据可以有多个外模式。在数据库中DDL

去定义了外模式，其实就是视图。

(2) 模式:又称概念模式或者逻辑模式，是数据库中全体逻辑结构和特征的描述，模式其实是一套

建库建表的规则，一套数据库只有一个模式，且相对稳定。

(3) 内模式:又称存储模式，是数据库中数据的存储结构和存储方式的描述。也是数据在数据库中

的内部表现形式。在一个数据库中只有一个内模式，提供了DDL定义内模式相关的内容，

如索引。

2. 三级模式结构的两层映像及作用：

(1) 外模式/模式的映像：建立外模式与模式之间的对应关系，对于同一个模式可以有多个外模式，

每个外模式约模式之间都有外模式、模式映射。

作用：当模式改变时，可以修改模式/外面模式的映像，从而不用修改外模式，不用修改应

用程序，保证了程序与数据的逻辑独立性。

(2) 模式/内模式的映像：建立了全局逻辑结构和物理存储结构间的对应。

作用：当数据的存储结构改变的时候可以修改模式/内模式的映像。使模式不用发生变化，

实现了数据与应用程序的物理独立性。

3. 数据库系统的运行与应用结构：

(1) C/S结构:客户端/服务器端

(2) B/S结构:浏览器/服务器

①使用起来方便

②维护成本低

第四节：数据模型

1. 模型

模型就是对现实世界中的事物的模式和抽象，帮助人类更好的去理解和认识客观存在的事物。

2. 数据模型

(1) 对现时世界中的数据特征的抽象，描述的是数据共性内容。

3. 数据的特征

(1) 静态特征：

①数据类型、数据的长度、数据的取值范围

(2) 数据动态特征:

①就是对数据进行的一些符合规则的操作。

4. 数据模式的三要素

(1) 数据结构:

①数据的静态特征，数据对象的数据类型、数据对象之间的联系

(2) 数据操作

①数据的动态特征，对数据的增删改查的操作。

(3) 数据约束

①描述数据结构中数据间的语法和关联，取值范围、数据类型、是否为空

5. 数据从现时世界到机器世界的过程

(1) 将现时世界中的事物抽象为信息世界中的某一种信息结构，对应的就是概念于计算机系

统，也不依赖数据库管理系统。

(2) 然后将概念模型通过组织转换称为机器世界中某一种数据库管理系统所支持的数据模

型。

6. 数据模型的分类

(1) 概念层的数据模型（概念模型）：

①是数据抽象级别最高层，是现时世界信息世界的建模，这种概念模型与具体的计算机系统无关，与特定的数据库管理系统无关，但它容易与数据库管理系统所支持的逻辑结构转换。

信息世界的基本概念

实体：客观存在的可相互区别的事物。

属性：实体所具有的某种特征。

码或者键：可以用于唯一标识实体的属性集。

域:属性的取值范围

实体型:实体名与属性名的集合表示的同类实体。

实体集:同型实体的集合

联系:实体内部联系，实体间也有联系，实体内部联系通常通过各属性间的联系。

实体间的联系，其联系包含一对一的联系和一对多的联系、多对多的联系。

概念层数据的表示方法：

E-R图

怎么表示实体之间的关系

实体:矩形表示，矩形标志实体名

属性:椭圆型，椭圆形内标志属性名，实体与对象用无向边连接。

联系:菱形，菱形中标注联系，联系与实体间用无向边连接，无向边内标注联系的类性。

注意:如果联系也有属性需要标出来，使用无向边将属性与联系连接起来。

(2) 逻辑层的数据模型（逻辑模型）

①是数据抽象的中间层，是对数据整体的逻辑结构的描述，既要考虑用户易理解又要考虑数据库容易实现。

②逻辑层的数据模型

1) 层次模型:用树形结构来表示实体与实体之间的联系

a. 特点是:

a) 有且仅一个根节点无父节点，其他的节点也仅有一个父节点。

b) 容易表示简单的实体之间的联系。

2) 网状模型

a. 使用网状结构去表示实体与实体间的联系。

b. 特点:

a) 可以有多个节点没有父节点，一个节点可以有多个父节点。

b) 方便各种复杂的实体与实体间的联系，但是结构复杂不易于实现。

3) 关系模型