数据库学习笔记1

1.1 数据库系统概述

1.1.1 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（早期）、文字、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、订单情况等等

数据的含义成为数据的语义，数据与其语义是不可分的

数据举例
数据的形式不嫩完全表达其内容需要对数据进行解释
数据有结构的：记录是计算机存储数据的一种格式或一种方法

数据库（Database ，DB）

什么是数据库

• 数据库（Database，简称DB）
  是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
  长期存储：不是像早期用于科学计算的数据，计算完毕后不存在于计算机中
  有组织：用数据模型来进行数据的组织
  可共享：不是被某一个应用程序用户所独占，而是被多个程序和用户同时共享

为什么要建立数据库

收集并抽取出一个应用苏需要的大量数据，将其保存，以供进一步加工处理，抽取有用信息，转化为有价值的知识

数据库的基本特征

• 数据按一定的数据模型组织、描述和存储
• 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（DataBase Management System，DBMS）

什么是数据库管理系统（DBMS）

• 位于用于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

• 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数据和存取方式
• 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（我们要保证数据在使用过程中的安全，正确并且在多个用户使用的时候事务并行的正确性）
• 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，数据库的冲组织和性能监视等

其他功能

• 数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信
• 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（DataBase System，DBS）

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产唱吧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）
  数据库系统组成图
  

1.1.2 数据管理技术的产生和发展

什么是数据管理

• 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

数据管理技术的发展过程

人工管理阶段（20世纪50年代中之前）

• 应用背景：科学计算
• 硬件背景：无直接存取存储设备
• 软件背景：无操作系统
• 处理方式：批处理
• 数据的管理者：用户（程序员）
• 数据面向的对象：某一应用程序
• 数据的共享程度：无共享，冗余度极大
• 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序
• 数据的结构化：无结构
• 数据控制能力：应用程序自己控制
• 应用程序与数据的对应关系：一一对应
  

文件系统阶段（50实际50年代末--60年代中）

• 应用背景：科学计算、管理
• 硬件背景：磁盘、磁鼓
• 软件背景：有文件系统
• 处理方式：联机实时处理，批处理
• 数据的管理者：文件系统
• 数据面向的对象：某一应用
• 数据的共享程度：共享性差，冗余度大
• 数据的独立性：独立性差
• 数据的结构化：记录内有结构，整体无结构
• 数据控制能力：应用程序自己控制
• 应用程序与数据的对应关系：本质还是一一对应
  

数据库系统阶段（20世纪60年代末--现在）

• 应用背景：大规模数据管理
• 硬件背景：大容量磁盘、磁盘阵列
• 软件背景：有数据库管理系统
• 处理方式：联机实时处理，分布处理，批处理
• 数据的管理者：数据库管理系统
• 数据面向的对象：现实世界（一个企业、跨国公司）
• 数据的共享程度：共享性高，冗余度小
• 数据的独立性：具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性
• 数据的结构化：整体结构化，用数据模型描述
• 数据控制能力：由DBMS提供数据安全性、完整性、并发控制和恢复能力
• 应用程序与数据的对应用关系：
  

1.1.3 数据库系统的特点

使用数据库系统的优点：不要关注记录的存储和不同表之间的联系，不要编程，开发速度快

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

数据的共享度高，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

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。数据的逻辑结构该百年了，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

数据由数据库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（Recovey）

• 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态

总结：数据库定义

• 数据库是长期存储在计算机内有组织的共享的大量的数据集合
• 可以供各种用户共享，具有最小冗余度和较高的数据独立性
• 数据库管理系统在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制，以保证数据的完整性、安全性，并在多用户同时使用数据库时进行并发控制，在发生故障后对数据库进行恢复

博客园：https://www.cnblogs.com/AWSG-Shaodw/
CSDN：https://blog.csdn.net/AngleWithShotgun/
简书：https://www.jianshu.com/u/df7323cbc116

微信公众号：

一笑不琅然一个专注于搞事的IT男