第一章 数据库概论

　　本章属于基础知识，主要是对一些概念的理解和记忆。没有难点，相对的重点在于ER模型的设计和关系模型的掌握。

　　一、数据管理技术的发展阶段（ 识记 ）

　　数据管理技术共经历了三个阶段： 人工管理阶段 、 文件系统阶段 、 数据库阶段 ：

　　1、人工管理阶段的特点：

　　（1）数据不保存在机器中

　　（2）没有专用软件对数据进行管理

　　（3）只有程序的概念，没有文件的概念。

　　2、文件系统阶段的特点与缺陷：

　　（1）数据可长期保存在磁盘上。

　　（2）数据的逻辑结构与物理结构有了区别

　　（3）文件组织呈现多样化

　　（4）数据不再属于某个特定程序，可以重复使用。

　　其缺陷是：

　　数据冗余性

　　数据不一致性

　　数据联系弱

　　3、数据库阶段的特点

　　采用复杂的数据模型表示数据结构

　　有较高的数据独立性（数据结构分成用户的逻辑结构、整体逻辑结构和物理结构三级）

　　数据库系统为用户提供方便的用户接口，可以使用查询语言、终端命令或程序方式操作数据库。

　　系统提供了四个方面的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、数据完整性和数据安全性。

　　对数据的操作不一定以记录为单位，还可以数据项为单位。

　　数据库技术中的四个名词：DB、DBMS、DBS、数据库技术。其概念是不同的，要分清。

　　DB ：数据库（Database），DB是统一管理的相关数据的集合。

　　DBMS ：数据库管理系统（Database Management System），DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问DB的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。DBMS总是基于某种数据模型，可以分为层次型、网状型、关系型、面向对象型DBMS.

　　DBS ：数据库系统（Database System），DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即采用了数据库技术的计算机系统。

　　数据库技术 ：是一门研究数据库结构、存储、管理和使用的软件学科。

　　二、数据描述的术语（ 领会 ）

　　1、数据描述的三个领域：现实世界、信息世界和机器世界。

　　信息世界中的几个概念： 实体 （即客观存在可以相互区别的事物）、 实体集 （同类实体的集合）、属性（实体的特性）、 实体标识符 （唯一标识实体的属性（集））。

　　机器世界中的四个概念： 字段、记录、文件、键 （关键码）。

　　2、数据描述的两种形式： 物理描述 和 逻辑描述 .前者是指数据在存储设备上的存取方式，后者是指程序员或用户以用以操作的数据形式。

　　3、物理描述用到的术语有：位、字节、字、块、桶、卷

　　4、数据联系的描述：

　　1：1联系 ：如果实体集E1中的每个实体更多只能和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，好么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”，记为“1：1”。

　　1：N联系 ：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系，那么E1对E2的联系是“一对多联系”，记为“1：N”。

　　M：N联系 ：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么E1对E2的联系是“多对多联系”，记为“M：N”。

　　三、数据模型

　　1、 数据模型 的概念（ 领会 ）：

　　表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。它可分为两种类型： 概念数据模型 和 结构数据模型 .

　　2、 概念数据模型（ 简单应用 ） ：

　　它是独立于计算机系统的模型，完全不涉及信息在系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。 （ 应当掌握教材例1.1，设计简单的ER模型 ）

　　3、 结构数据模型 ：

　　它是直接面向数据库的逻辑结构，是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，所以称为“结构数据模型”。结构数据模型应包含：数据结构、数据操作、数据完整性约束三部分。它主要有： 层次 、 网状 、 关系 三种模型。

　　层次模型（ 识记 ） ：用树型结构表示实体间联系的数据模型

　　网状模型 （ 识记 ）：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。

　　关系模型（ 领会 ）：是由若干个关系模式组成的集合，其主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外鍵表示实体间联系。

　　4、面向对象模型（识记）：

　　通过对象和类的概念来建立的数据库模型，是面向对象技术与数据库技术结合的产物，本节了解一下即可。

　　四、数据库的体系结构（ 领会 ）

　　1、三级结构模式：数据库的体系结构分为三级：内部级、概念级和外部级：

　　外部级 ：单个用户所能看到的数据特性，称外模式。

　　概念级 ：涉及到所有用户的数据定义，是全局的数据视图，称“概念模式”。

　　内部级 ：更接近于物理存储，涉及到实际数据存储的结构，称“内模式”。

　　2、两级映象：

　　模式/内模式映象 ：用于定义概念模式和内模式之间的对应性。一般在内模式中描述。

　　外模式/模式映象 ：用于定义外模式和概念模式间的对应性。一般在外模式中描述。

　　3.两级数据独立性：

　　物理数据独立性 ：修改内模式时尽量不影响概念模式及外模式，则达到物理数据独立性。 　　逻辑数据独立性 ：修改概念模式时尽量不影响外模式和应用程序。

　　4.用户及用户界面：这里插一句，数据库模式可以理解为数据库结构。

　　五、数据库管理系统（ DBMS 领会 ）

　　1、DBMS的主要功能：

　　（1）数据库的定义功能

　　（2）数据库的操纵功能

　　（3）数据库的保护功能

　　（4）数据库的存储管理

　　（5）数据库的维护功能

　　（6）数据字典

　　2、DBMS的组成：

　　由两大部分组成：查询处理器和存储管理器，前者包括DDL编译器、DML编译器、嵌入型DML预编译器、查询运行核心程序。后者包括授权和完整性管理器，事务管理器、文件管理器，缓冲区管理器。

　　六、数据库系统（DBS 领会 ）

　　DBS由四部分组成：数据库、硬件、软件、数据库管理员。

　　DBS的全局结构及DBS的效益，了解一下。