数据库系统概述

数据

数据是数据库中存储的基本对象

描述事物的符号记录为数据，具有多种表现形式，文字、图形、视频等

数据的表现形式还不能完全表达其内容，需要经过解释，如93可以是成绩，可以是体重。

数据的解释是指对数据含义的说明，数据的含义是数据的语义，不可分割。

数据库

数据库是长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据集合。数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述、存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易拓展性
三个基本特点：永久存储、有组织、可共享

数据库管理系统 DBMS

位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，与操作系统一样是计算机基础软件

• 主要功能

  • 1、数据定义DDL:对数据库中的数据对象的组成与结构进行定义

  • 2、数据组织、存储、管理：数据库管理系统要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、数据的存取路径等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提高存储空间利用率和方便存取，提供多种存取方法（如索引查找,hash查找、顺序查找等）来提高存取效率。

  • 3、数据操纵：数据库管理系统还提供数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML),用户可以使用它操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。

  • 4、数据库的事务管理和运行管理：数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理和控制，以保证事务的正确运行，保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。

  • 5、数据库的建立和维护：数据库的建立和维护功能包括数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。这些功能通常是由一些实用程序或管理工具完成的。风险求

  • 6、其他：其他功能包括数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信功能，一个数据库管理系统与另一个数据库管理系统或文件系统的数据转换功能，异构数据库之间的互访和互操作功能等。

数据管理技术的三个阶段

数据库系统 DBS

• 组成

  数据库： 提供数据的存储功能

  数据库管理系统： 提供数据的组织、存取、管理和维护功能

  数据库管理员

  应用程序

• 特点

  • 数据结构化

    • 数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。

    • 所谓“整体”结构化是指数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用，而是面向整个组织或企业;不仅数据内部是结构化的，而且整体是结构化的，数据之间是具有联系的。

  • 数据共享性高，冗余度低且易扩充 （共享性高—>冗余度低）

    • 数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用，这就使得数据库系统弹性大,易于扩充。

    • 数据共享可以大大减少数据冗余，节约存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。

  • 数据独立性高

    • 数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性

    • 物理独立性是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。也就是说，数据在数据库中怎样存储是由数据库管理系统管理的，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变时应用程序不用改变。

    • 逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。也就是说，数据的逻辑结构改变时用户程序也可以不变。是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。也就是说，数据的逻辑结构改变时用户程序也可以不变。

    • 数据独立性是由数据库管理系统提供的二级映像功能来保证的

    • 数据与程序的独立把数据的定义从程序中分离出去，加上存取数据的方法又由数据库管理系统负责提供，从而简化了应用程序的编制，大大减少了应用程序的维护和修改。

  • 数据由数据库管理系统统一管理和控制

    • 数据库的共享将会带来数据库的安全隐患，而数据库的共享是并发的（concurrency)共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数据，甚至可以同时存取数据库中同一个数据，这又会带来不同用户间相互干扰的隐患。另外，数据库中数据的正确与一致也必须得到保障。