《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第1章：“数据库 ...

譚軍

前言

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第1章：“数据库系统概述”的学习提纲。
<hr/>计算机的主要应用领域

• 科学计算（早期的重点）
  
• 过程控制
  
• 数据处理（现代的重点）
  

<hr/>1.1 信息、数据、数据处理与数据管理

• 信息 = 数据 + 语义
  
• 数据处理包括数据管理；数据管理是数据处理的重点
  

<hr/>1.2 数据库技术的产生、发展

• 人工管理阶段
  
• 文件系统阶段
  
• 数据库系统阶段
  

人工管理阶段中，数据管理的特点：

• 无专门的存取设备
  
• 无专门的管理软件
  
• 数据无共享性：不同程序使用相同数据时，各自使用 -> 存在冗余数据
  
• 数据无独立性：数据与程序紧耦合，数据变化 -> 程序变化
  

程序和数据的对应关系： 一个程序——一个数据集

文件系统阶段中，数据管理的特点：

• 有专门的存取设备，数据以文件形式保存，文件的形式多样化
  
• 有专门的管理软件：文件系统
  
• 数据有一定的共享性
  
• 数据有一定的独立性
  

程序和数据的对应关系： 一个程序——一个文件；多个程序——一个文件系统——多个文件

数据库系统阶段中，数据管理的特点：

• 数据是结构化的
  
• 有专门的管理软件：数据库管理系统（DBMS），有统一的数据管理功能
  
• 数据有共享性
  
• 数据有独立性：物理独立性，逻辑独立性
  

程序和数据的对应关系： 多个程序——一个数据库管理系统——一个数据库

数据库管理系统的数据控制功能：

• 数据的安全性控制：如身份认证和权限访问控制
  
• 数据的完整性控制：正确性，有效性，相容性
  
• 并发控制
  
• 数据恢复控制
  

正确性：数据合法。如数值型数据中无字符型数据
有效性：数据在定义的有效范围。如月份只能用1~12的正整数表示
相容性：同一实体的多个数据相同。如一个人只有一个性别

<hr/>1.3 数据库系统的组成

由低到高层：
数据库（DB）：

• 集成性
  
• 共享性
  

硬件系统：

• 设备
  

软件系统：

• 操作系统（OS）
  
• 数据库管理系统（DBMS）
  
• 应用系统
  

用户：

• 第三类用户：数据库管理员（DBA）
  
• 第二类用户：应用程序员（AP）
  
• 第一类用户：最终用户（EU）
  

<hr/>1.4 数据库系统的内部体系结构

三级模式的内部体系结构的别名：ANSI/SPARC体系结构

由低到高层：
3模式：

• 内模式/物理模式/存储模式（唯一）
  
• 模式/概念模式（唯一）
  
• 外模式/用户模式/子模式（不唯一）
  

2映像：

• 内模式/模式映像（唯一）
  
• 模式/外模式映像（不唯一）
  

<hr/>1.5 数据库系统的外部体系结构

从最终用户的角度：

• 单用户结构（桌面型数据库系统）：计算机有数据库、数据库管理系统和应用
  
• 多用户/主从式结构：主机有数据库、数据库管理系统和应用，从机只作为主机的输入/输出设备
  
• 分布式结构
  
• 客户机/服务器（C/S）结构（富客户机模式；两层结构）：客户机有应用，服务器有数据库和数据库管理系统
  
• 浏览器/服务器（B/S）结构（瘦客户机模式；三层结构）：客户机有浏览器，应用服务器有应用，数据库服务器有数据库和数据库管理系统
  

<hr/>1.6 数据库管理系统

1.6.1 DBMS的主要功能：

• 数据定义
  
• 数据操作
  
• 数据库运行管理
  
• 数据库的建立和维护
  
• 数据通信接口
  
• 数据组织、存储和管理
  

数据定义：数据定义语言（DDL）

• CREATE
  
• DROP
  
• ALTER
  

数据操纵：数据操纵语言（DML）

• INSERT
  
• DELETE
  
• UPDATE
  
• SELECT：数据查询语言（DQL）
  

数据库运行管理：数据控制语言（DCL）

• 数据的安全性控制
  
• 数据的完整性控制
  
• 数据的并发性控制
  
• 数据的恢复控制
  

<hr/>1.6.2 DBMS的组成

• 语言编译处理程序
  
• 系统运行控制程序
  
• 系统建立、维护程序
  
• 数据字典
  

<hr/>1.6.2 DBMS的数据存取的过程

数据流向：应用 <-> 数据库管理系统 <-> 数据库
<hr/>1.7 数据模型

1.7.1 数据模型的概念及分类

模型的转换：三个世界、两级抽象、四种模型和四种数据模型

• 现实世界的实际模型 ->
  
• 信息世界的概念/信息/实体模型 ->
  
• 计算机世界的数据/逻辑模型+物理模型
  

数据模型的类型：

• 层次模型
  
• 网状模型
  
• 关系模型
  
• 面向对象模型
  

<hr/>1.7.2 数据模型的组成要素

• 数据结构：描述实体和联系，表现静态特性
  
• 数据操作：描述操作规则和操作，表现动态特性
  
• 数据的完整性约束：描述定义约束的机制和约束
  

<hr/>1.8 三个世界及其有关概念

现实世界
信息世界：

• 实体
  
• 属性：型 + 值
  
• 实体型
  
• 实体集
  
• 码/键
  
• 域
  
• 联系：实体型内的联系 + 实体型间的联系
  

实体型内的联系：
一对一
一对多
多对多
实体型间的联系：
一对一
一对多
多对多

计算机世界：

• 字段/数据项：描述属性
  
• 记录：描述实体
  
• 文件：描述实体集
  
• 关键字/键
  

总结：

现实世界	信息世界	计算机世界
事物总体	实体集	文件
事物个体	实体	记录
特征	属性	字段
事物联系/实际模型	概念/信息/实体模型	数据模型

<hr/>1.9 四种数据模型

• 层次模型：数据结构是树
  
• 网状模型：数据结构是图
  
• 关系模型：数据结构是二维表/关系；数据操作满足实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性
  
• 面向对象模型
  

非关系模型：层次模型 + 网状模型

二维表的组成：

• 表名
  
• 表头：型
  
• 表体：值
  

关系模型的相关概念：

• 关系
  
• 元组
  
• 属性
  
• 域
  
• 分量：具体一行一列的值
  
• 候选码
  
• 主码
  
• 关系模式：型
  
• 关系实例：值
  

<hr/>1.10 数据库领域的新技术

• 分布式数据库
  
• 数据仓库与数据挖掘技术
  
• 多媒体数据库
  
• 大数据技术
  

大数据的特性：4V

• 数据量大（Volume）
  
• 数据类型繁多（Variety）
  
• 数据处理速度快（Velocity）
  
• 数据价值密度低（Value）
  

<hr/>总结

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第1章：“数据库系统概述”的学习提纲。
<hr/>参考资料

• 《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》主编：陈志泊；副主编：许福，韩慧；编著：崔晓晖，路贺俊，阮豫红
  

<hr/>作者的话

• 感谢参考资料的作者/博主
  
• 作者：夜悊
  
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