SQL学习-数据库基础知识（1）
数据库基础知识概述
- 四个基本概念
1.1数据（data）——数据库中存储的基本对象
定义：描述事物的符号记录
数据的种类：数字、文本、图形、图像、音频、视频、档案记录等
数据举例：数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的
1.2数据库（Database,DB）
定义：长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合
基本特点：长期存储、有组织、可共享
对现实世界的建模：实体（例如：学生，课程）
联系（例如：选课）
1.3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。是基础软件，是一个大型复杂的软件系统。
用途：科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
主要功能：数据定义、数据操纵（查询、插入、删除、修改）、数据库地运行管理（安全性、完整性、并发控制、故障修复）、数据库的建立、维护
1.4数据库系统
层次（由下至上）：数据库-操作系统-数据库管理系统、应用开发工具-应用系统-用户
- 数据管理技术的产生和发展
2.1数据管理
定义：对数据及逆行分类、组织、编码、存储、检索和维护。数据管理是数据处理的中心问题
数据管理技术的发展动力：
应用需求的推动、计算机软硬件的发展
数据管理技术的发展过程：
人工管理阶段（1950中之前）
应用需求：
计算科学（二战对计算能力的需求）
硬件水平：
无法直接存取存储设备（第一台电子计算机、磁带）
软件水平：没有操作系统（空白）
处理方式：批处理
特点：
数据不保存、无共享、无结构、应用程序控制
应用程序与数据的对应关系：
文件系统阶段（1950末-1960中）
应用需求：科学计算、管理
硬件水平：磁盘、磁鼓
软件水平：操作系统UNIX
处理方式：联机实时处理、批处理
特点：
数据长期保存、共享性差、记录内有结构、数据定长
应用程序与数据的对应关系：
数据库系统阶段（1960末-现在）
应用背景：大规模管理
硬件背景：大容量磁盘、磁盘阵列
软件背景：有数据库管理系统（数据库系统发展经历了三代演变：层次数据库系统-关系数据库系统-新一代数据库系统家族）
处理方式：联机实时处理、分布处理、批处理
应用程序与数据的对应关系：
3.数据库系统的特点
3.1数据结构化
数据的整体结构化是数据库的主要特征之一
整体结构化：
不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织
数据内部结构化，整体也是结构化的，数据之间具有联系
3.2数据的共享性高，冗余度低，易扩充
面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用
数据共享的好处：
减少数据冗余，节约存储空间；避免数据之间的不相容性与不一致性、使系统易于扩充
3.3数据独立性高
*物理独立性：指用户的应用程序与数据的物理存储是相互独立的；当数据的物理存储改变时，应用程序不用改变
*逻辑独立性：指用户的应用程序与数据库逻辑结构相互独立；当数据的逻辑结构改变时，应用程序不用改变
3.4数据由DBMS统一管理和控制
数据库管理系统提供的数据控制功能：
*数据的安全性保护：保护数据，以防止不合法的使用造成数据的泄密和破坏
*数据的完整性检查：将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系
*并发控制：对多用户并发操作加以控制和协调，防止相互干扰而得到错误的结果
*数据库恢复：将数据库从错误的状态恢复到某一已知的正确状态
4.数据模型
数据模型是对现实世界的数据特征的抽象，通俗地讲就是现实世界地模拟。
数据模型应该满足地要求:能比较真实地模拟现实世界，容易为人所理解，便于在计算机上实现
4.1两大模型
概念模型
按照用户地观点来对数据和信息建模，用语数据库设计，如下示意：
现实世界—认识抽象–概念模型–DBMS支持的数据模型
用途：
用于信息世界的建模
是现实世界到机器世界的一个中间层次
是数据库设计的有力工具
数据库设计和用户之间进行交流的语言
对概念模型的基本要求：
较强的语义表达能力；简单清晰易于用户理解
逻辑和物理模型
逻辑模型：按计算机系统地观点对数据建模
物理模型：描述数据的表示方法和存取方法
4.2数据模型的组成要素
*数据结构
定义：描述数据库的组成对象，以及对象之间的联系
描述的内容：与数据类型、内容、性质有关的对象；与数据之间联系有关的对象
数据结构是对系统静态特性的描述
*数据操作
定义：对数据库中各种对象的实例允许执行的操作及有关的操作规则
操作类型：查询，更新（增删改）
数据模型对操作的定义：
操作的确切含义、操作符号、操作规则、实现操作的语言
数据操作是对系统动态特性的描述
*数据的完整性约束条件
定义：一组完整性规则的集合
完整性规则：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和一寸规则
用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容
数据模型对完整性约束条件的定义:
是数据模型遵守的额基本的通用的完整性约束条件（例如关系模型中必须满足的实体完整性和参照完整性）
反映具体应用所设计的随数据必须遵守的特定的语义约束条件
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