第一章 绪论

一、数据库的四个基本概念

1、数据：描述事物的符号记录
2、数据库：

• 概括的讲，数据库具有永久存储、有组织和可共享的三个基本特点

• 严格来讲，数据库长期储存在计算机内、有组织、可共享的大量的数据的集合，数据库中的数据按一定的数据模型组织、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

3、数据库管理系统：位于用户和操作系统之间的数据管理软件，和操作系统一样是计算机的基础软件

• 主要功能：
  1. 数据定义
  2. 数据组织、存储和管理
  3. 数据操纵功能
  4. 数据库的事务管理和运行管理
  5. 数据库的建立和维护
  6. 其他功能（通信、数据转换、互访和互操作功能等）

4、数据库系统：由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员（DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统

二、数据库的发展阶段

1、人工管理阶段：数据不保存、不共享、不具有独立性。
2、文件系统阶段：可保存、但共享性差，冗余度大，独立性差。
3、数据库管理阶段：使信息系统从以加工数据的程序为中心转为围绕共享的数据库为中心的新阶段。

• 数据的共享性高、冗余度低且易扩充；

• 数据独立性高：

  • 物理独立性：用户的应用程序于与数据库中的数据存储是相互独立的。

  • 逻辑独立性：用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

三、数据模型

1、概念模型

• 也称信息模型，按用户观点来对数据和信息建模，用于数据库设计
• 实体：客观存在并相互区别的事物，如：人
• 属性：实体具有的某一特性，如：人的嘴巴、鼻子等
• 码：唯一标识尸体的属性，如：身份证号
• 实体型：用实体名及其属性来抽象和刻画同类实体，如：有鼻子和嘴巴的人
• 实体集：同一类型实体的集合
• 联系：实体之间的联系一般指不同实体集之间的联系，有一对一、一对多和多对多等多种联系。
• 概念模型的一种表示方法：实体-联系方法，E-R模型

2、逻辑模型：按计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据库管理系统的实现

• 包括：层次模型、网状模型、关系模型

• 关系模型

• 关系：一个关系就是一张表

• 元组：表中的一行数据

• 属性：表中的一列数据

• 码：也称键码，表中的某个属性组

• 域：一组具有相同数据类型的值的集合

• 分量：元组中的一个属性

3、物理模型：对数据底层的抽象，它描述数据在系统内部的表示方法和存取方法，或在磁盘或磁带上的存储方法和存取方法，面向计算机系统

四、数据库系统的结构

1. 三级模式

   • 外模式：也称子模式或用户模式，数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。

   • 模式：也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和存储方式的描述，是数据在数据库内的组织方式。

   • 内模式：也称存储模式，一个数据库只有一个内模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。

2. 二级映像

   • 外模式/模式映像：当模式发生变化时，由数据库管理员对各个外模式/模式映像做相应改变，可使外模式保持不变，应用程序不必修改，保证了数据和程序的逻辑独立性。

   • 模式/内模式映像：当数据库的存储结构发生变化时，由数据库管理员对模式/内模式作出相应的改变，可使模式保持不变，从而应用程序不用修改，保证了数据与程序的物理独立性。