数据库理论基础

1.什么是数据库

1.1数据

描述事物的符号记录， 可以是数字、 文字、图形、图像、声音、语言等，数据有多种形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。

1.2数据库

存储数据的仓库，是长期存放在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按照一定数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的独立性和易扩展性，并为各种用户共享，总结为以下几点：
（1）数据结构化
（2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充
（3）数据独立性高
（4）数据由 DBMS 统一管理和控制（安全性、完整性、并发控制、故障恢复）

2.数据库管理系统

2.1概念

数据库管理系统(DataBase ManagermentSystem，简称DBMS)是管理数据库的一个软件，它充当所有数据的知识库，并对它的存储、安全、一致性、并发操作、恢复和访问负责。是对数据库的一种完整和统一的管理和控制机制。

数据库管理系统不仅让我们能够实现对数据的快速检索和维护，还为数据的安全性、完整性、并发控制和数据恢复提供了保证。数据库管理系统的核心是一个用来存储大量数据的数据库。

DBMS是所有数据的知识库，并对数据的存储、安全、一致性、并发操作、恢复和访问负责。

DBMS有一个数据字典（有时被称为系统表），用于贮存，它拥有的每个事物的相关信息，例如名字、结构、位置和类型，这种关于数据的数据也被称为元数据（metadata）。

2.2DBMS支持的数据模型

层次模型：若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在数据库中，满足以下条件的数据模型称为层次模型：
（1）有且仅有一个节点无父节点，这个节点称为根节点
（2）其他节点有且仅有一个父节点。桌面型的关系模型数据库

网状模型：在现实世界中，事物之间的联系更多的是非层次关系的，用层次模型表示非树型结构是很不直接的，网状模型则可以克服这一弊病。网状模型是一个网络。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为网状模。

（1）允许一个以上的节点无父节点；

（2）一个节点可以有多于一个的父节点，从以上定义看出，网状模型构成了比层次结构复杂的网状结构，适宜表示多对多的联系。

关系模型：以二维表的形式表示实体和实体之间联系的数据模型称为关系数据模型。从模型的三要素角度看，关系模型的内容为：
（1）数据结构：一张二维表格。
（2）数据操作：数据表的定义、检索、维护、计算等。
（3）数据约束条件：表中列的取值范围即域值的限制条件。

3.数据库与文件系统的区别

3.1文件系统

文件系统是操作系统用于明确存储设备（常见的是磁盘）或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。

3.2数据库系统

数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称 DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。