资源简介

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数据库系统概述
第1章
目录
01
数据库系统
的基本概念
02
数据管理技术
03
数据模型
04
数据库系统
的结构
05
数据库领域
的新技术
本章主要内容
本章主要介绍数据库系统的基本概念、数据管理技术的产生和发展、数据模型、数据库系统的结构和数据库领域的新技术等。
数据库技术主要研究如何对数据进行科学管理，从而为人们提供可共享的、安全的、可靠的数据。数据库技术是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心。因此，掌握数据库技术是全面认识计算机系统的重要环节，也是适应信息化时代的重要基础。
数据库系统的基本概念
第1章
01
1.1.1 数据和信息
1.数据
数据（Data）的概念不仅指狭义的数值数据，如14．56、$8、20等，还包括文字、声音、图形等一切能被计算机接收且能被处理的符号。数据是对现实世界的抽象表示，是描述客观事物特征或性质的某种符号，是客观事实的反映和记录。
单独的数据是没有意义的，只有把数据放到具体的上下文环境中，数据才能显示其含义。
1.1.1 数据和信息
2.信息
信息是人们消化理解的数据，是反映现实世界事物存在方式或运动状态的集合，是人们进行各种活动所需要的知识。
数据与信息既有联系又有区别。信息是一个抽象概念，是反映现实世界的知识，是被加工成特定形式的数据，用不同的数据形式可以表示同样的信息内容。
1.1.1 数据和信息
3.数据和信息的关联
数据是信息的符号表示，或称为载体，是获取信息的原材料，随载荷其物理设备的形式而改变；而信息是数据的内涵，是数据的语义解释，是对原材料加工、处理的结果，不随载荷其物理设备的形式而改变。
构成一定含义的有用的一组数据称为信息，信息通过数据描述，又是数据的语义解释。但在某些不需要严格分辨的场合下，可以把两者不加区分地使用，例如信息处理也可以说成数据处理。
1.1.2 数据库
数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的、大量数据的集合。
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、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
概况起来，数据库具有永久存储、有组织、可共享三个基本特点。
1.1.3 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（OS）之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问数据库的方法，包括数据库的创建、查询、更新及各种数据控制等，它是数据库系统的核心。
数据库管理系统一般由计算机软件公司提供，目前比较流行的DBMS有Informix、Sybase、Microsoft Access、Microsoft SQL Server、 MySQL、Oracle 等。
数据库管理系统的主要功能包括数据定义、数据操纵、数据组织和存储、数据库运行管理以及数据库的建立和维护等几个方面。
1. 数据定义
DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)，用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。
例如，为保证数据库安全而定义的用户口令和存取权限，为保证正确语义而定义的完整性规则。
2. 数据操纵
DBMS提供数据操纵语言DML(Data Manipulation Language)，实现对数据库的基本操作，包括检索、插入、修改和删除等。一类是宿主型DML，嵌人到宿主语言中使用，例如嵌入到VB、C等高级语言中；另一类是自主型或自含型DML，可以独立使用。
3. 数据组织、存储和管理
DBMS要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据和数据的存取路径等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储设备上组织这些数据，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的利用率和方便存取，提供多种存取方法（如索引查找、Hash查找和顺序查找等），以提高存取效率。
4. 数据库运行管理
数据库在建立、运行和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制。
DBMS通过对数据的安全性控制、数据的完整性控制、多用户环境下的并发控制以及数据库的备份和恢复，来确保数据正确、有效，以及数据库系统的正常运行。
5. 数据库的建立和维护功能
数据库的建立和维护功能主要包括；
（1）数据库的初始数据的装入、转换；
（2）数据库的转储、恢复、重组织；
（3）系统性能监视、分析等。
数据库系统（DataBase System, 简称DBS）是以计算机软硬件为工具，把数据组织成数据库形式并对其进行存储、管理、处理和维护的高效能的信息处理系统。
数据库系统一般由数据库、计算机硬件系统、软件系统（含操作系统、DBMS、应用程序开发工具、应用系统）以及数据库用户组成, 如图所示。
1.1.4 数据库系统
1. 硬件系统
硬件系统指存储和运行数据库系统的硬件设备。
硬件系统主要包括CPU、内存、大容量的存储设备、输入/输出设备和外部设备等。
2. 软件系统
软件系统主要包括支持DBMS运行的操作系统（Operation System, OS）、DBMS、应用系统，以及开发应用系统使用的各种高级语言和相应的编译软件。另外，为了提高应用系统的开发效率，还需要一些表格软件、图形系统等应用开发工具软件。
应用系统主要是指实现业务逻辑的应用程序，它必须为用户提供一个友好的、人性化的操作数据的图形用户界面，通过数据库语言或相应的数据访问接口存取数据库中的数据。
数据库系统的各类用户、应用程序等对数据库的各类操作都是通过DBMS来完成的，因此说DBMS是数据库系统的核心。
3. 用户
数据库系统中的用户主要包括系统分析员、数据库设计人员、应用程序员（Application Programmer）、终端用户（End User）和数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）。
系统分析员：主要负责应用系统的需求分析和规范说明，确定系统的软、硬件配置，并参与数据库系统的概要设计。
数据库设计人员：主要负责用户需求调查和系统分析，数据库中数据的确定和数据库各级模式的设计。
3. 用户
应用程序员：主要负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试和安装，以便终端用户对数据库进行存取操作。
终端用户：一般为非计算机专业的人员，主要通过应用系统的用户接口使用数据库。终端用户通常只具备领域知识，而不具备数据库和应用程序设计的相关知识，如银行工作人员了解账户操作流程、教师了解教学授课流程等。
3. 用户
数据库管理员：主要负责数据库管理系统和数据库的监管与维护工作，保证数据库管理系统的服务和数据库的可用性、可靠性、安全性和高性能等。数据库管理员具体职责如下。
① 决定数据库中的信息内容和结构。
② 决定数据库的存储结构和存取策略。
③ 定义数据的安全性要求和完整性约束。
④ 定义数据的转储和重载机制。
⑤ 监控数据库的使用和运行。
⑥ 定期对数据库进行重组或重构。

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