第一章 数据库技术概述
数据库包括数据管理和数据处理。
一、数据和数据管理技术
1、数据:是载荷信息的媒体。
2、数据管理技术:数据管理是指对数据的分类、组织、编码、存储、查询和维护等活动。是数据处理的中心环节。
图灵奖
二、数据库中的基本概念
1、数据库
(1)数据库定义:是长期存储在计算机系统中的一个通用化的、综合性的、有结构的、可共享的大量数据集合,具有较少的数据冗余度和较高的数据独立性,安全性和完整性。
理解:A、数据库存储在内存中(不正确),内存断电即消失,无法长期存储
B、一个数据库就是一个文件(不正确),说的太绝对了,
C、一个数据库可以对行一个或多个磁盘文件
D、一个数据库的数据可以分布存储在多个逻辑
理解:数据库的可共享的、结构化的理解
A、一个数据库可以被多个用户并发访问
B、一个数据库可以被多个应用程序系统访问
C、一个数据库可以被多种语言编写的成语访问
D、数据库中的数据是按照一定的逻辑结构组织管理的
理解:与文件系统相比,数据库系统的优势
A、提高数据的共享性,使多个用户能够同时访问数据库中的数据
B、提高数据的一致性和完整性,减少了数据的冗余
C、提高数据与应用程序的独立性
D、提高了数据的安全性
数据库系统在操作系统之上的,
(2)数据库概念的说明:
1)数据库是一个通用化,集成化的相关数据的集合
2)为不同用户提供不同的需求
3)数据库的创建运行和维护是在数据库管理系统控制下实现的,并可为各种用户共享。
数据项:不可被分割的数据
(3)数据的特征
1)数据的结构化:用数据模型描述,数据可以变长,数据的最小存取单位是数据项
2)可共享:被多个用户所共用,为多个应用所共享
3)冗余度小:节省存储空间,避免数据间的不一致性,使系统易于扩充
注:冗余是指在相同的数据在某一存储空间中多次出现,数据的冗余会妨碍数据数据的完整性。
4)数据独立性高:
A、物理独立性:数据和应用程序的独立性,数据的物理存储改变,应用程序不变
B、逻辑独立性:应用程序与数据库的逻辑结构是独立的,数据的逻辑结构改变,
用户程序也可以不用改变。
5)易扩展:数据库是独立于应用程序的,数据库系统可以移植
2、数据库管理系统(Database Management System ,DBMS)
(1)定义:DBMS是统一管理数据库的一种软件(系统软件)
(2)主要功能
1)数据定义(DDL)
2)数据操作(操控):增删改查
3)数据库的运行、管理:保证了数据库的正常运行
4)数据的组织、存储与管理:提高存储空间利用率,
5)数据库的保护
A、数据的安全性保护:
B、数据完整性检查:将数据控制在有效的范围内,或者办证数据之间满足一定关系
C、并发控制:对多个用户的并发操作加以控制和协调
D、数据库恢复:(数据库的备份与还原)
6)数据库的维护
(3)常见的DBMS
A、Oracle
B、SQL Server
C、MYSQL
3、数据库系统
(1)定义:数据库系统就是基于数据库的计算机应用系统
(2)数据库系统的组成:
一般包括四个部分:数据库、数据库管理系统、应用程序和系统管理员。
(3)硬件资源的要求:
1)足够大的内存
2)足够大的外存
3)较高的通道能力
(4)软件
1)DBMS
2)操作系统
3)与数据库接口的高级语言及其编译程序
4)以DBMS为核心的应用开发工具
5)为特定应用环境开发的数据库应用系统
(5)人员
数据库管理员、系统分析员、数据库设计人员、应用程序员(最终用户)。
理解:数据库管理员DBA的主要职责:
A、监控数据库的使用和运行
B、数据库的改进和重组
C、数据库重构
D、数据库设计(不正确),不参与设计
理解:关于数据库系统
数据库管理系统负责编译并执行高级语言程序发送来的SQL语句,将结果反馈给应用程序。
主键:是唯一的(带个小钥匙)
三、数据库的体系结构
1、数据库系统概念的模式
1)模式是对某一类型数据的共性的抽象,模式是相对稳定的,反映的是数据的结构及其联系。
2、数据库系统的三级模式
1)模式(概念模式/逻辑模式)
- 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
- 一个数据库只有一个模式
2)外模式(子模式/用户模式)
A、 定义:数据库用户使用的局部数据的逻辑结构和特征的描写
B、外模式的用途:保证数据库安全性的一个有力措施
每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据
C、模式与外模式的关系是一对多
D、外模式与应用的关系是一对多
E、外模式的地位是介于模式与应用之间
3)内模式(存储模式)
① 物理存储在内模式
② 一个数据库只有一个内模式
③ 一个数据库只有一个模式
④ DBMS实现了模式与内模式之前映像的关系
⑤ 外模式到内模式保证了数据和程序的物理独立性
4)外模式和模式的关系
A、基于模式建立外模式
B、一个数据库只有一个模式,但是可以有多个外模式
3、三级模式和二级镜像
1)三级模式是对数据的三个抽象级别
2)二级映射在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换
A、外模式到模式映像保证数据的逻辑独立性
B、模式到内模式映像是一一对应关系,是唯一的
C、模式和内模式的映像保证了数据的物理独立性
四、数据库系统外部的体系结构
1、单用户数据库系统
2、主从式结构的数据库系统
一个主机带多个终端的多用户结构
3、分布式结构的数据库系统
4、客户/服务器数据库系统的种类
5、浏览器/应用服务器/数据库服务器结构
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