第一章 数据库系统概述

一、数据库基本概念

1. 数据（Data） ：描述事务的符号记录 ，是指用物理符号记录下来的 、可以鉴别的信息。
2. 数据库（DB） ：指长期储存在计算机中的有组织的 、可共享的数据集合。
3. 数据库管理系统（DBMS） ：专门用于建立和管理数据库的一套软件 ，介于应用程序和操作系统 之间 。
4. 数据库系统(DBS) ：指在计算机中引入数据库技术之后的系统 。包括 ：数据库 、数据库管理系统 以及相关实用工具 、应用程序 、数据库管理员和用户。

二、数据库管理技术的发展

1. 阶段
   (1) 人工管理阶段 ：20 世界 50 年代中期以前 。
   特点：（1）数据不保存（2）应用程序管理数据（3） 数据面向应用程序
   (2) 文件系统阶段 ：20 世纪 50 年代后期到 60 年代中期
   (3) 数据库系统阶段 ：20 世界 60 年代后期 。

2. 数据库系统特点：
   （1）数据集成；
   （2）数据共享性高；
   （3）数据冗余小；
   （4）数据一致性；
   （5）数据独立性高；
   （6）实施统一管理与控制 ，即数据库保护；
   （7）减少应用程序开发与维护的工作量；

3. 数据库管理系统具有对数据的统一管理与控制功能：
(1) 数据的安全性 ：指保护数据 ，以防止不合法的使用而造成数据泄密和破坏 。
(2) 数据的完整性 ：是对数据的正确性 、有效性和相容性要求。
(3) 并发控制 ：指当多个用户的并发进程同时存取 、修改数据库时 ，对多用户的并发操作加以控制和 协调 。
(4) 故障恢复 ： DBMS 必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能。

三、数据库系统的三级模式结构

1. 结构
(1) 外模式 （也称子模式或用户模式） ：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 ，是与某一应用有关的数据的逻辑表示 。是用于满足不同数据库用户需求的数据视图， 即 用户视图。
(2) 模式 （也称概念模式或逻辑模式） ：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。
(3) 内模式 （也称存储模式） ：是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述 ，是数据在数据库内部 的表示形式 。是内部视图或存储视图 。

2. 数据库系统三级模式结构的特点
（1）一个数据库的整体逻辑结构和特征的描述**（概念模式）是独立于数据库其他层次结构（内/外模 式）** 的描述 ，其是数据库的核心 ，也是数据库设计的关键 。
（2）一个数据库的内部存储模式依赖于概念模式，但存储模式独立于外部模式，也独立于具体的存储 设备 。
（3）用户逻辑结构（外模式）是在全局逻辑结构描述的基础上定义的，它面向具体的应用程序，独立于内部模式和存储设备。
（4）特定的应用程序是在外模式的逻辑结构上编写的，它依赖于特定的外模式，与数据库的模式和存储结构独立。

3. 外模式/模式映像及其如何保证数据的逻辑独立性 。
（1）外模式/模式映像定义了各个外模式与概念模式之间的映像关系 ，这些映像定义通常在各自的外 模式中加以描述 。由于同一个模式可以有任意多个外模式， 因此对于每一个外模式 ，数据库系统 都会有一个外模式/模式映像。
（2）数据库系统的模式如若发生改变，数据库管理员（DBA)通常会对各个外模式/模式的映像做出相 应的改变 ，以使那些对用户可见的外模式保持不变 ，从而应用程序的编程人员就不必去修改那些 依据数据的外模式所编写的应用程序 ，如此实现了外模式不受概念模式变化的影响 ，并保证了数 据与程序的逻辑独立性 。

四、数据库系统的运行与应用结构

1. 客户/服务器结构（ C/S ）：
（1）客户端（或前台 、表示层）：命令行客户端 、图形化界面管理工具 、应用程序等 。主要完成与数 据库使用者的交互任务 。
（2）服务器（或后台 、数据层） ： 数据库管理系统 。主要负责数据管理。
2. 浏览器/服务器结构（ B/S）：
基于 Web 应用的客户/服务器结构，也称为三层客户/服务器结构（表示层 、处理层（中间层） 、数据层） 。

五、数据模型的分类

1. 概念层数据模型
(1) 实体： 客观存在并可相互区别的事物称为实体。
(2) 属性 ：实体所具有的某种特性称为实体的属性 。

2. 逻辑层数据模型： 主要的逻辑数据模型：
（1）层次模型；（2） 网状模型；（3）关系模型；（4）面向对象模型 。

3. 物理层数据模型