一、數據庫系統概述

1 基本概念

數據：描述事物的符號記錄

數據庫（DB）：長期存儲在計算機內的、有組織、可共享的大量數據集合

數據庫管理系統（DBMS）：位于用戶和操作系統之間的一層數據庫管理軟件

• 數據庫管理系統功能
  • 數據定義
  • 數據操縱
  • 數據庫運行管理（安全性、完整性、一致性）
  • 數據庫建立和維護

數據庫系統（DBS）：在計算機系統中引入數據庫后的系統（軟件）

DBS=DB+DBMS

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2 現實世界的信息化過程

概念模型的術語：

• 實體、屬性、碼、域（屬性的取值范圍）
• 實體型：具有相同屬性的實體
• 實體集：同一實體型的實體集合
• 聯系

最重要的數據模型：關系模型

• 要求：每個分量必須是不可分的數據項
• 缺點：查詢慢
• 包含
  • 數據結構：描述數據，以及數據間的關系
  • 數據操作
  • 完整性約束
    • 實體完整性
    • 參照完整性
    • 用戶自定義完整性

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3 數據庫系統內部體系結構

三級模式結構：

模式（邏輯）：全體邏輯結構和特征的描述

• 一個數據庫只有一個模式
• 要有：邏輯結構、數據間聯系、安全性完整性

外模式（用戶）：視圖，每個用戶看到的不一樣，局部的，可以有多個

內模式（存儲）：對應的存儲結構

外模式/模式映像：

• 模式改時，外模式/模式映像作相應改變，使外模式保持不變
• 從而使應用程序也不必改，數據程序之間獨立
• 可以有多個
• 保證邏輯獨立性

模式/內模式映像：

• 存儲結構改，模式/內模式映像改，使模式保持不變，使外模式不變
• 從而使應用程序也不必改，數據程序之間獨立
• 只有一個

數據庫的獨立性包括兩個方面：

• 邏輯獨立性：修改數據庫的邏輯結構時，不影響應用程序和用戶視圖
• 物理獨立性：修改數據庫的物理存儲結構時，不影響邏輯結構和用戶視圖

數據模型三要素：

• 數據結構：邏輯/存儲結構
• 數據操作：增刪查改
• 數據完整性：保證準確性、一致性、有效性

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4 數據庫系統外部體系結構

客戶機/服務器結構（C/S）

瀏覽器/服務器結構（B/S）

5 數據管理方式

人工管理階段

• 數據面向具體應用

文件系統階段

• 具有一定獨立性

數據庫系統階段

特點

• 數據結構化
• 冗余度低、數據共享
• 數據獨立性高：應用程序和數據獨立，由二級映像來保證
• 數據由DBMS統一管理

數據庫系統和文件系統的本質區別是數據庫系統的數據結構化

文件系統是為了存儲和簡單管理文件而設計的，而數據庫系統則是為了高效管理大量結構化數據，提供更復雜的查詢、事務控制和數據完整性保障

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