01_数据库系统概述
1. 数据库四个基本概念
1.1 数据(Data)
描述事物的符号记录称为数据。
例如 :文本,图片,图像,视频,音频,学生的档案记录,获取的运输情况等 。。。
数据的含义称为数据的语义,数据与语义是分不开的。
1.2 数据库(Database)
数据库是长期存储在计算机内,有组织可共享的数据的集合。
特点 :
- 按一定的数据模型组织,描述,存储
- 具有较小的冗余度
- 较高的数据独立性
- 易扩展性
- 可为多个用户共享
基本特点 :
- 永久存储
- 有组织
- 可共享
1.3 数据库管理系统(DBMS)
数据库管理系统是用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
数据库管理系统与操作系统一样是计算机的基础软件,也是一个复杂的大型的软件系统。
主要功能:
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数据定义功能
数据库管理系统提供数据定义语言(Data Definition Language, DDL), 用户通过它可以方便的对数据库的数据对象的组成和结构进行定义。
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数据组织存储管理
数据库管理系统要分类组织存储和管理各种数据,包括数据字典,用户数据,数据的存放路径等。
数据组织和存储的基本目标是提高存储空间的利用率和方便存取。
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数据操纵
数据库管理系统提供数据操纵语言(Data Manipulation Language, DML), 用户可以使用他进行数据的操纵,实现对数据库的基本操作,增删改查 。
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数据库的事务管理和运行管理
数据库在建立运用和维护时由数据库管理系统统一管理和控制,以保证事务的正确运行,保证数据的安全,完整,多用户对数据的并发使用以及发生故障时侯的系统恢复。
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数据库的建立和维护功能
数据库的建立和维护功能包括数据库初始数据的输入转换功能,数据库的转储,恢复功能,数据库的重组织功能和性能监视,分析功能等。
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其他功能
其他功能包括数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信功能,一个数据库管理系统与另一个数据库管理系统之间的数据转换功能,异构数据库之间的互访和互操作功能。
1.4 数据库系统
数据库系统是由数据库(DB),数据库管理系统(DBMS),应用程序(面向用户) 以及数据库管理员(DBA)所组成的存储,管理,处理和维护数据的系统。
2. 数据管理技术的产生和发展
2.1 数据管理
数据管理是指对数据进行分类,组织,编码,存储,检索和维护,他是数据处理的中心问题。
2.2 发展
解释 :
例如人工管理阶段
- 无直接存取存储设备 :当时计算机主要用来进行科学计算,不需要数据长期保存,只是在计算某一题目是将数据输入,用完就撤走。
- 应用程序管理数据 :数据需要应用程序自己设计,说明和管理,没有相应的软件系统负责数据的管理工作,应用程序不仅要规定数据的逻辑结构,还要设计物理接受,包括存储结构,存取方法,输入方式等。
- 数据不共享 :数据是面向应用程序的,一组数据只能对应一个程序。
- 数据不独立 :数据的逻辑结构或者物理结构发生改变后,必须对应用程序做相应的修改。
3. 数据库系统的特点
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数据结构化
数据库系统实现了整体数据的结构化。
整体结构化是指数据库中的数据不仅仅针对一个应用,而是针对某一个组织或者企业,不仅数据内部是结构化的,而且整体是结构化的,数据之间是具有联系的。
比如一个学校的信息系统不仅要考虑课程管理,选课管理,还需要考虑学生学籍管理等。
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数据的共享性高,冗余度低且易扩充
数据共享可以大大的减少数据冗余,节约存储空间,数据共享还可以避免数据之间不相容性和不一致性。
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数据独立性高
- 物理独立性 :是指用户和应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。也就是说数据库的物理位置发生变化不影响应用程序。
- 逻辑独立性 :用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。也就是说,数据的逻辑结构发生变化用户程序不变。
数据独立性是由数据库管理系统提供的二级影像功能来保证的。
-
数据由数据库系统统一管理和控制
- 数据的安全性保护
- 数据的完整性检查
- 并发控制
- 数据库恢复
4. 总结
数据独立性是由数据库管理系统提供的二级影像功能来保证的。
- 数据由数据库系统统一管理和控制
- 数据的安全性保护
- 数据的完整性检查
- 并发控制
- 数据库恢复