【数据库学习笔记】Day01 - 数据库概述

【数据库学习】Day01 - 数据库概述

一、什么是数据库？（基本概念）

1.数据库技术

• 数据库是数据管理的最新技术。
• ·数据库的主要研究内容是如何对数据进行科学的管理，以提供可共享、安全、可靠的数据。
• ·数据库技术一般包括数据管理和数据处理两个部分。

2.数据库系统

• 数据库系统本质上是一个用计算机存储数据的系统，可以将数据库看成是一个“电子文件柜“。
• 除了保存数据外，数据库系统还提供了对数据进行各种管理和处理的功能：安全管理、数据共享、数据查询。
• 数据库系统(DBS)包括数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS)。

3.数据

• 数据是数据库中存储的基本对象。
• 文本、图形、图像、音频、视频、商品销售情况等都可以是数据。数据有多种表现形式，经过数字化后存储在计算机中。
• 数据可以定义为：数据是描述事物的符号记录。
• 数据需要经过解释才能明确表达其含义，数据与解释密不可分。数据的解释是对数据的说明，数据的含义称为数据的语义。

4.数据库(Database)

• 数据库是存放数据的仓库。
• 是有组织的、可共享的大量数据的集合。
• 按一定地格式永久存储在计算机存储设备上。
• 数据库是存储在计算机内的有结构的数据集合。

5.数据库管理系统(DBMS)

• Database Management System
• 是一个专门用于实现对数据的管理和维护的系统软件。
• 主要功能：①数据库建立与维护②数据定义③数据的组织、存储和管理④数据操作⑤事务的管理和运行。

二、数据管理技术的发展史

（一）文件管理方式

文件管理系统的缺点：

• 编写应用程序不方便
• 数据冗余不可避免
• 对应用程序有依赖性
• 不支持对文件的并发访问
• 数据间的联系弱
• 难以按用户视图表示数据
• 无安全控制功能

1.数据冗余的缺点：
      数据冗余不仅仅是存储空间的浪费，更严重的是造成了数据的不一致(inconsistency)。比如：只修改F1文件中的一个学生的专业，而忘记修改他所在的另一个F2文件中的专业，于是造成两个文件中的专业不一致。
2.应用程序依赖性：
      应用程序对文件的操作依赖于文件的结构，文件和记录的结构通常是应用程序代码的一部分，对文件的每一次修改，都可能导致应用程序的修改。
3.数据间联系弱：
     文件与文件之间是彼此独立、毫不相干的，文件之间的联系必须通过程序来实现。
4.难以满足不同用户的需求：
      不同用户关注的数据往往不同，需要为每一个用户建立一个文件，势必造成巨量数据冗余。
5.无安全控制功能：
      文件管理方式中，很难限制某个人对文件能够进行的操作，但在实际应用中，数据的安全性是非常重要且不可忽视的。

（二）数据库管理方式

数据库管理的优点

• 数据之间相互关联
• 数据冗余少
• 程序与数据相互独立
• 保证数据安全、可靠
• 最大限度保证数据的正确性
• 数据可以并发使用，并能保持一致性

1.相互关联的数据集合：
      数据库中的数据不是孤立的，数据与数据之间是相互关联的。在数据库中，不仅要能够表示数据本身，还要能够表示数据与数据之间的关系。
2.较少的数据冗余：
      在数据库中，产生数据不一致的根本原因是数据冗余 。数据库中的数据被统一管理，合理组织，任何对数据的操作都由DBMS完成。
3.较高的独立性：
      数据独立性，是指数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖、彼此独立的特性。
4.保证数据安全、可靠：
主动安全：
    安全机制，有效防止数据库中的数据被非法使用或非法修改。
被动安全：
    备份恢复，数据遭到破坏时能立刻将数据完全恢复。
5.最大限度地保证数据的正确性：
保证数据正确的特性在数据库中被称为数据完整性。
6.数据可以并发使用并能保证数据的一致性：
    在多个用户同时使用数据库时，能够保证不产生冲突和矛盾，保证数据的一致性和正确性。

三、数据独立性

        数据独立性，指应用程序不会因数据的物理表示和访问技术的改变而改变，即应用程序不依赖于任何特定的物理表示方式和访问技术。不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响程序。数据独立性包含两个方面：

• 物理独立性
• 逻辑独立性

1.物理独立性：
    指当数据的存储位置或存储结构发生变化时，不影响应用程序的特性。
2.逻辑独立性：
    指当表达现实世界的信息内容发生变化时，如：增加信息、删除无用信息时，不影响应用程序的特性。

四、数据库系统的组成

• 数据库是数据的汇集，它以一定的组织形式保存在存储介质上。
• 数据库管理系统(DBMS)是管理数据库的系统软件，可以实现数据库系统的各种功能。
• 应用程序专指以数据库数据为基础的程序。
• 数据库管理员负责整个数据库系统的正常运行。