文章目录

• • 一、数据库基础概念
  • • 1. 数据和信息
    • 2. 数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据库管理员
    • 3. 数据库系统的体系结构
    • 4. 数据模型
    • 5. 数据管理技术的产生和发展

一、数据库基础概念

1. 数据和信息

1）信息

信息是客观存在的，是关于现实世界事物的存在方式或运动状态反映的综合

2）数据

数据是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式

3）联系

• 数据是信息的符号表示或载体
• 信息则是数据的内涵，是对数据的语义解释

2. 数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据库管理员

1）数据库

数据库 ( 简称 DB) 是 长期储存 在计算机内、有组织的 、可共享 的数据集合

特征：

• 数据按一定的 数据模型 组织 、描述和储存
• 可为各种用户共享
• 冗余度较小
• 数据独立性较高
• 易扩展

2）数据库管理系统

数据库管理系统（ Database Management System ，简称 DBMS ）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理 软件

科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

3）数据库系统

（Database System ，简称DBS ）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成

4）数据库管理员

(Database 简称 DBA)负责全面 管理 和 控制 数据库系统，是数据库系统中最重要的人员。

3. 数据库系统的体系结构

三层模式和两级映像

• 在用户（或应用程序）到数据库之间 ,DB 的数据结构有 3 个层次 : 外部模型、逻辑模型和内部模型
• 这三个层次要用DB 的数据定义语言 (DDL)定义，定义以后的内容，称为“模式”

1）逻辑模式

• 数据库中 全体数据 的逻辑结构和特征的描述
• 是综合了 所有用户 的需求的 公共 数据视图
• 一个数据库只有一个逻辑模式

逻辑模式的地位 ：是数据库系统模式结构的中间层

• 与数据的物理存储细节和硬件环境无关
• 与具体的应用程序 、 开发工具及高级程序设计语言无关

逻辑模式定义的内容：

• 数据的逻辑结构 数据项的名字 、 类型 、 取值范围等
• 数据之间的联系
• 数据有关的安全性 、 完整性要求

2）外模式(也称子模式或用户模式)

• 数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据 的逻辑结构和特征的描述
• 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

外模式的地位：介于模式与应用之间

• 逻辑模式与外模式的关系：一对多
• 外模式通常是逻辑模式的子集

外模式与应用的关系：一对多

外模式的用途

• 保证数据库安全性的一个有力措施 。 每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据
• 保证数据独立性的一个有力措施

3）内模式(也称存储模式)

• 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表示方式
  • 记录的存储方式（顺序存储，按照 B 树结构存储，按 hash 方法存储）
  • 索引的组织方式
  • 数据是否压缩存储
  • 数据是否加密
  • 数据存储记录结构的规定

一个数据库只有一个内模式

数据独立性

应用程序与数据之间相互独立

• 逻辑独立性：指用户的应用程序 与 数据库的逻辑结构是相互独立的 。 数据的逻辑结构改变了 应用程序也可以不变 。
• 物理独立性：指用户的应用程序 与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。

4. 数据模型

在数据库中用 数据模型 这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。

数据模型就是现实世界的模拟。

数据模型的三要素

• 数据结构
• 数据操作
• 数据的约束条件

数据模型的分类

1. 关系模型
2. 半结构化的数据模型
   • 网状模型
   • 层次模型（网状模型和层次模型是早期的）
   • XML
   • JSON（XML和JSON是两种经常在网络上使用的数据表示格式）

这几种数据模型的根本区别在于 数据结构 的不同

5. 数据管理技术的产生和发展