数据库系统概述
# 数据库系统概论
# 数据库的 4 个基本概念
# 数据(Data)
- 数据(Data)是数据库中存储的基本对象
- 数据的定义
- 描述事物的符号记录
- 数据的种类
- 数字、文字、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、订单情况等等
- 数据的含义称为数据的语义,数据与其语义是不可分的
- 数据的形式不能完全表达其内容
- 数据是有结构的:记录是计算机存储数据的一种格式或一种方法
# 数据库
数据库(Database 简称 DB)是指长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
建立数据库的目的
- 收集并抽取出一个应用所需要的大量数据,将其保存,以供进一步加工处理,抽取有用信息,转换为有价值的知识
数据库的基本特征
- 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
- 可为各种用户共享、冗余度较小、易扩展
- 数据独立性较高
# 数据库管理系统
数据库管理系统(DBMS)的定义
- 位于用户应用与操作系统之间的一层数据管理软件
- 是基础软件,是一个大型复杂的软件系统
数据库管理系统的用途
- 科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
# 数据库管理系统的主要功能
数据定义功能
- 提供数据定义语言(DDL)
- 定义数据库中的数据对象
数据组织、存储和管理
- 分类组织、存储和管理各种数据
- 确定数据在存储级别上的结构和存取方式
- 实现数据之间的联系
- 提供多种存取方法提高存取效率
数据操纵功能
- 提供数据操纵语言(DML)
- 实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)
数据库的事务管理和运行管理
- 数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用
- 发生故障后的系统恢复数据库
- 由数据库管理系统统一管理和控制,保证事务正确运行
数据库的建立和维护功能
- 提供实用程序/工具
- 完成数据库数据批量装载
- 数据库转储,介质故障恢复
- 数据库的重组织和性能监视等
其它功能
- 数据库管理系统与网络中其它软件系统的通信
- 数据库管理系统系统之间的数据转换
- 异构数据库之间的互访和互操作
# 数据库系统
数据库系统(Database System,简称DBS)
- 是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成
- 在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库
数据库系统的构成
- 数据库
- 数据库管理系统(及其应用开发工具)
- 应用程序
- 数据库管理员(DataBase Administrator,DBA)
# 数据管理技术的产生和发展
数据管理的定义
- 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护
- 数据处理和数据分析的中心问题
数据管理系统的发展过程
- 人工管理阶段(20世纪50年代中之前)
- 文件系统阶段(20世纪50年代末--60年代中)
- 数据库系统阶段(20世纪60年代末--现在)
各个发展阶段应用程序与数据的对应关系
- 人工管理阶段
- 文件系统阶段
- 存取方法基本统一
- 数据库系统阶段
- 人工管理阶段
# 数据库系统的特点
# 数据结构化
数据的整体结构化是数据库的主要特征之一
- 不再仅仅针对某一个应用,而是面向整个企业或组织
- 不仅数据内部结构化,整体是结构化的,数据之间具有联系
- 数据记录可以变长
- 数据的最小存取单位是数据项
数据用数据模型描述,无需应用程序定义
# 数据的共享性高,冗余度低且易扩充
- 数据面向整个系统,可以被多个用户、多个应用共享使用
- 数据共享的好处
- 减少数据冗余,节约存储空间
- 避免数据之间的不相容性与不一致性
- 使系统易于扩充
# 数据独立性高
- 物理独立性
- 指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的
- 当数据的物理存储改变了,应用程序不用改变
- 指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的
- 逻辑独立性
- 指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的
- 数据的逻辑结构改变了,应用程序不用改变
- 数据独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证
# 数据由数据管理系统统一管理和控制
- 数据库管理系统提供的数据控制功能
- 数据的安全性(Security)保护
- 保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏
- 数据的完整性(Integrity)检查
- 保证数据的正确性、有效性和相容性
- 并发控制(Concurrency Control)
- 对多用户的并发操作加以控制和协调,防止相互干扰而得到错误的结果
- 数据库恢复(Recovery)
- 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态
- 数据的安全性(Security)保护
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