第一章——绪论
数据库系统概述
- 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。
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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。） -
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。
- 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。
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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。 -
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
数据库系统的特点：
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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