数据库——第一章绪论

发布于:2024-06-21 ⋅ 阅读:(28) ⋅ 点赞:(0)

第一章——绪论

数据库系统概述

  1. 信息和数据
    对于信息的概念,现在并没有一个统一的解释。我国著名的信息学专家钟义信教授认为“信息是事物存在方式或运动状态,以这种方式或状态直接或间接的表述”。
    简单的说,信息是加工过的数据,或者说,信息是数据处理的结果。

信息:是数据经过加工处理后得到的另一种形式的数据,这种数据在某种程度上影响接受者的行为。具有客观性真实性、传递性、时效性和有用性
数据:描述事务的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字,也可以是文字、图形、图像、音频、视频等等,数据有多种表现形式,他们都可以经过数字化后存入计算机。

信息和数据之间的联系与区别。
    数据是用以表示信息的符号或载体。
    信息是经过加工之后对客观世界和生产活动产生影响的数据,是数据的内涵,是对数据语义的解释。
    数据是现象,而信息更加反映实质。

    对数据这一术语做进一步的解释:
(1) 不能简单的把数据和数字等同起来;
(2) 数据的解释是指对数据含义的说明,数据的含义称为数据的语义,数据和数据的解释是不可分的。
(3) 数据在计算机中存储和处理时,都转换成计算机能够识别的符号,即只用0和1两个符号编码的二进制串来表示。

  1. 数据库
        数据库:长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量的数据集合。(有组织:指的是按照某种方式将数据在计算机中组织起来,从而提高数据访问的效率。)

  2. 数据库管理系统
        数据库管理系统:是位于用户与操作系统之间的数据管理如阿健。和操作系统一样是计算机的基础软件,也是一类大型复杂的软件系统。

数据库管理系统的功能:数据定义功能、数据操纵功能、数据控制功能、其它功能。
在这里插入图片描述

  1. 数据库系统
        数据库系统:由数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、应用系统和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。

数据库系统的发展阶段:
    数据管理是指对数据进行存储、组织和维护的技术,它是数据处理的核心问题。
5. 人工管理阶段
背景:无存储设备,误操作系统
特点:应用程序保存、管理数据、程序与其数据不可分割;
缺点:数据依赖程序,不独立,不能共享。

  1. 文件管理阶段
    背景:出现磁盘,操作系统
    特点:数据以独立的文件存放在磁盘上,由文件系统复杂存取数据,数据可以重复使用。
    缺点:数据共享性弱,冗余度高,数据独立性弱。

  2. 数据库管理阶段
    背景:大容量磁盘,DBMS出现
    特点 :数据结构化,由DBMS统一管理,数据共享性强、冗余性低,数据独立性弱。
    三个阶段数据库管理技术对比
    在这里插入图片描述

数据库系统的特点:

  1. 数据结构化
  • 不止数据内部有结构,数据与数据之间也是有结构的,整体有结构。
  1. 数据的共享性高、冗余度低且易扩充
  • 数据可以被多个用户、应用系统共享使用,大大减少冗余,避免数据的不一致性。
  1. 数据独立性高
  • 数据与使用数据的应用程序之间有一定的独立性,当数据的结构发生改变,应用程序不必修改依然可以访问数据。
  1. 数据有数据库管理系统统一管理和控制

数据模型

关键思想:建立模型,抽取关键特征。

在这里插入图片描述

  • 数据模型也是一种模型,它是对现实世界数据特征的抽象
  • 由于计算机不可能直接处理现实世界中的具体事物,所以人们必须事先把具体事物转换成计算机能够处理的数据。
  • 在数据库中使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。
  • 现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。数据模型是数据库系统的核心和基础。

数据建模

概念模型

  • 概念模型是从现实世界到机器世界的一个中间层次。
  • 建立概念模型的目的
    • 是将用户关于企业的描述及业务的需求等信息准确的纪录下来,按用户的观点对数据和信息建模。
    • 这类模型强调其语义表达能力,它要能较方便地、直观地表达应用中各种语义知识,如被描述对象的意义和相互关系等。
    • 是用户和数据库设计人员之间进行交流与沟通的工具。

DBMS所支持的数据模型

  • 按照计算机系统的观点来组织数据,主要是描述数据的结构特点和结构约束,而非数据本身的内涵。
  • 通常具有严格的形式化定义,并附带某些限制,以便于机器上的实现。

数据模型的分类
     根据模型应用的不同目的,可以将这些模型划分为两大类,它们分别属于两个不同的层次。
第一类:概念模型
     按照用户的观点来对数据和信息进行建模,完全不涉及信息在计算机中的表示,主要用于数据库设计。
第二类:逻辑模型和物理模型
     逻辑模型是按照计算机系统的观点对数据建模,主要使用DBMS的事先,主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等等。
     逻辑模型是从软件管理角度组织数据。

     物理模型是数据在计算机中的存储方式,是对数据最底层的抽象,它描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的。
     物理模型是从数据存储角度组织数据,如顺序存储结构、链式存储结构、索引结构、散列结构。

数据库系统的三级模式结构

数据库系统的组成

数据库系统的体系结构

  • 从数据库系统角度看,数据库系统通常采用模式、外模式和内部是三级模式结构。
  • 从数据库最终用户角度看,数据库系统的结构分为:
    • 客户/服务器结构
    • 浏览器/服务器结构
    • 分布式结构