数据库原理概述

数据处理发展的三个阶段：

• 人工管理阶段
  • 不保存在计算机 没有专门软件 只有程序概念没有文件概念 数据面向程序
• 文件系统阶段
  • 以文件形式存储在外部磁盘 数据面向应用
  • 三个缺陷：数据冗余、数据不一致、数据联系弱
• 数据库阶段
  • 为用户提供接口、并发、恢复、完整性、安全性、灵活性

数据库系统组成

主要软件：

• DBMS
• 操作系统
• 高级语言和编译系统
• 应用开发工具
• 数据库应用系统

数据库： 集成、共享

数据库管理系统（DataBase Management System，简记DBMS）：用户与操作系统之间的一个数据管理软件

• 常见的大中型数据库管理系统有Oracle、DB2、SQL Server、Sybase等，
  小型数据库系统有Foxpro、Access、Mysql等。

​ 功能：

• 定义：DDL来定义数据库的三级结构、两级映象，定义数据的完整性约束、保密限制等约束。
• 操纵：DML进行CRUD
• 保护：恢复、并发控制
• 维护
• 数据字典

三级模式的两级映象

三级模式

三级模式结构、数据抽象的三个级别

• 外部级（外模式）： 接近用户，单个用户
• 概念级（概念模式、模式、整体视图、全局视图）： 涉及所有用户数据定义、全局视图 ，由若干个概念记录类型组成，只涉及行的描述，不涉及具体的值
• 内部级（内部模式，存储模式）： 接近物理数据存储的结构

两级映像

• 模式/内模式映像
  • 放在内模式中描述的
• 外模式/模式映像
  • 放在外模式中描述的

两级映射保证了数据库中的数据具有较高的物理独立性和逻辑独立性。

数据处理三个阶段

概念数据模型

• E-R图（实体、联系方法）

• 二元联系：一对一、一对多、多对多
• 三元联系；
• 一元联系；

逻辑数据模型

• 层次模型
• 网状模型
• 关系模型
• 面向对象模型

关系模型：

名称	对应含义	举例
关系	一张表	学生登记表
关系名	表名	student
关系模式	表头（表格的描述）	学生（学号，姓名，性别） 班级（班级名称，班级号） 包含（学号，班级号，人数）
元组	行、记录	张三 1181004029 18
属性	“列”	年龄
码（key）	可以唯一确定一个元组，即键	学号
域	取值范围	年龄 BETWEEN(14,38)
分量	一条记录中一个列值

关系型数据库

优点：严格、清晰易用、安全性…

缺点：查询效率

课后问题：

1. 文件系统阶段的数据管理有哪些特点？
   • “文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上；
   • 逻辑结构与物理结构有了区别，但比较简单；
   • 可复用，数据面向应用。
2. 文件系统阶段的数据管理有些什么缺陷？
   • 数据冗余（redundancy）
   • 数据不一致（inconsistency）
   • 数据联系弱（poor data relationship）
3. 数据库阶段的数据管理有哪些特色？
4. 数据的独立性是指什么？
   • 是指应用程序和数据库的数据结构之间相互独立，不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两个级别
5. 分别简述数据的物理独立性和逻辑独立性。
   • 物理数据独立性
     如果数据库的内模式要修改，即数据库的物理结构有所变化，那么只要对模式/内模式映像做相应的修改即可。
   • 逻辑数据独立性
     如果数据库的概念模式要修改，譬如增加记录类型或增加数据项，那么只要对外模式/模式映像做相应的修改，可以使外模式和应用程序尽可能保持不变。
6. 实体之间的联系有哪几种？分别举例说明。
7. 分析层次模型、网状模型和关系模型的特点。

新型数据库

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