数据库系统概论绪论

数据库系统概论绪论

1.1 数据库系统概述

1.1.1 数据库的4个概念

（1）数据（data）：是数据库中存储的基本对象，描述事物的符合记录

（2）数据库（DB）

定义：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。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

基本特点：永久存储、有组织、可共享

（3）数据库管理系统（DBMS）

定义：是位于用户与操作系统之间的一层数据库管理软件。

功能

数据定义功能

数据组织、存储和管理

数据操纵功能

数据库的事物管理和运行管理

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或文件系统的数据转换功能

####### 异构数据库之间的互访和互操作功能

数据库系统（DBS）

定义：是由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、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

人们常常把数据库系统简称为数据库

1.1.2 数据管理技术的产生和发展

1.人工管理阶段的特点

（1）数据不保存

（2）应用程序管理数据

（3）数据不共享

（4）数据不具有独立性

2.文件系统阶段的特点

（1）数据可以长期保存

（2）由文件系统管理数据

存在缺点

####### 数据共享性差

####### 数据独立性差

3.数据库系统阶段的特点

比文件系统具有明显的优点：从文件系统到数据库系统标志着数据管理技术的飞跃

1.1.3 数据库系统的特点

1、数据结构化

这是数据库的主要特征之一，也是数据库与文件系统的本质区别

2、数据的共享性高、冗余度低且易扩充

3、数据独立性高

物流独立性

定义：指用户的应用程序与数据库中数据的物流存储是相互独立的

逻辑独立性

定义： 是指用户的应用程序和数据库的逻辑结构是相互独立的

4、数据由数据库管理系统统一管理和控制

1.2 数据模型

1.2.1. 两类数据模型

1、概念模型

也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计

（1）实体

####### 定义：客观存在并可相互区别的事物称为实体

（2）属性

####### 定义:实体所具有的某一特性称为属性

（3）码（key）

####### 定义：唯一标识实体的属性集称为码

（4）实体型

####### 定义：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型

（5）实体集

####### 同一类型实体的集合称为实体集

（6）联系

####### 定义：实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系

概念模型的一种表示方法：实体-联系方法（E-R）

2.逻辑模型和物理模型

逻辑模型

（1）层次模型

（2）网状模型

（3）关系模型

（4）面向对象数据模型

（5）对象关系数据模型

（6）半结构化数据模型

物理模型

定义：描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法

1.2.2 概念模型

1.2.3 数据模型的组成要素

1、数据结构

定义：数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系

2、数据操作

定义： 是指数据库中各种对象的实例允许执行的操作集合，包括操作及有关的操作规则

3、数据的完整性约束条件

数据的完整性约束条件是一组完整性规则

1.2.4 常用的数据模型

1、层次模型

2、网状模型

3、关系模型

4、面向对象数据模型

5、对象关系数据模型

6、半结构化数据模型

1.2.5 层次模型

定义：

1.有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根节点

2、根以外的其他结点有且只有一个双亲结点

1.2.6 网状模型

定义：

1、允许一个以上的结点无双亲

2、一个结点可以有多于一个的双亲

1.2.7 关系模型

1、关系模型的数据结构

关系：一个关系对应通常说的一张表

元组： 表中的一行即为一个元组

属性： 表中的一列即为一个属性

码（可以））：也称为码键，它可以唯一确定一个元组

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

关系模式：对关系的描述

2、数据操作

查询、插入、删除和更新数据

3、完整性约束

实体完整性

参照完整性

用户自定义的完整性

4、关系模型的优缺点

关系模型与格式化模型不同

关系模型的概念单一

关系模型的存取路径对用户透明

1.3 数据库系统的结构

1.3.1 数据库系统模式的概念

定义：是数据库中全体数据的逻辑模型和特征的描述

1.3.2 数据库系统的三级模式结构

（1）模式

定义：也称为逻辑模式，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

（2）外模式

定义：也称为子模式或用户模式，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，是与某一应用有关的数据的逻辑表示

（3）内模式

定义：也称为存储模式，一个数据库只有一个内模式。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

1.3.3 数据库的二级映像功能与数据独立性

1、外模式/模式映像

定义了外模式和模式之间的对应关系

2、模式/内模式映像

定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系

1.4 数据库系统的组成

1、硬件平台及数据库

2、软件

3、人员

思维导图如下