数据库系统概述基本概念
文章目录数据库系统概要基本概念一、数据(1)数据性质)2)数据的一种分类形式二、 数据库)1)数据库的概念1 )数据库技术本质是一种数据管理技术2 )数据库的定义)2)数据库的特点)3)数据库的操作1 )数据库的基本操作2 )对实际应用数据操作的要求三、 数据库管理系统)1)数据库管理系统数据库系统的主要功能四、数据库系统(1)数据库系统的组成；2 )数据库系统的外部结构1 )数据库系统的内部结构三级架构二级视频数据数据)1)数据的性质数据和与其语义环境密切关系模型中的数据，根据类型不同，给出数据的语义现实生活中的数据并不孤立存在，它们之间往往存在关联
通常，数据具有类型和值之分的数据类型是指数据的结构，而数据值是指数据的具体取值
)2)数据的一种分类格式结构化数据:二维表
半结构化数据:HTML文档
非结构化数据:文档、文本、图像、各种报告、图像、音频、视频等
二、数据库(1)数据库概念1 .数据库技术的本质是一种数据管理技术数据管理的定义
数据管理顾名思义就是对数据的管理，具体是指使用电子计算机对数据进行分类、整理、存储、检索和维护。数据管理的例子
零售业：管理产品、客户、采购信息银行业：客户、账户、贷款制造业：管理订单、库存、销售等图书馆：管理图书、读者、贷款信息的学校：管理学生、教师、课程、成绩2 .数据库的定义数据库(dada
)数据库特点)数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述、存储，供不同用户共享，冗馀低，数据独立性高，易于扩展)3)数据库操作1 .数据库基本操作http://www
在数据库系统中查找用户所需的信息。
数据查询
的用于将新数据输入数据库的数据库术语。 此操作称为“插入”
数据插入
要修改数据库中的某些数据，本质上可以通过删除插入来实现修改，但修改作为单独的操作非常有用
数据修改
从数据库中删除不再需要的数据
2 .对实际APP应用程序数据操作的要求数据删除
允许多个用户同时访问数据库中的数据
并发访问
可能发生各种故障，必须确保数据在任何情况下都不会被破坏
面临故障
防止用户非法访问数据
数据的安全性
防止不符合意义的数据进入数据库
数据的完整性
为了防止数据库进入致命状态，一些操作必须是整体的(原子的)
三.数据库管理系统(1)数据库管理系统定义数据库管理系统(数据库管理系统，简称DBMS )是介于用户和计算机操作系统之间的数据管理软件
)2)数据库管理系统的主要功能数据的一致性
提供数据定义语言(DDL )，用千定义数据库中的数据对象及其结构。
数据定义
提供数据操作语言(DML (数据管理语言，DML ) )，对数据进行千操作，实现对数据库的基本操作)查询、插入、删除、修改。
数据操纵
统一管理数据，控制对数据的并发访问，确保数据的安全、完整性，确保数据库中的数据在发生故障时不会被破坏，并能恢复到一致的状态。
事务管理和运行管理
确定数据的物理组织和访问方式，确定提供数据长期保留和有效访问的查询处理方式，优化查询处理过程。
数据存储和查询处理
提供用于完成数据库数据批量加载、数据库转储、介质故障恢复、数据库重组、性能监控等的实用程序。
数据库的建立和维护
包括DBMS与其他软件的通信、异构数据库之间的数据转换以及互操作性
四.数据库系统(1)数据库系统的组成
其他功能
cation用户
初级用户
不必知道数据库的逻辑结构，通过预先编制的数据库系统应用软件或浏览器访问数据库应用程序员
编写数据库应用程序的计算机专业人员富有经验的用户
可以直接使用数据库查询语言来表达他们的查询请求。查询被直接提交查询处理器解释执行。这类用户通常是数据分析人员专业用户
主要使用数据库存储和管理他们的数据。由于数据的处理不同于传统的事务处理，他们需要编写专门的程序处理数据。这类程序包括计算机辅助设计系统、专家系统、多媒体系统等。应用开发工具
数据库管理系统(DBMS): Database Management System
数据库(DB): Database
数据库管理员(DBA): DataBase Administrator
使用数据库可以对数据的访问进行集中控制。负责管理数据库，实施数据的集中控制
决定数据库中的信息内容和数据的逻辑结构决定数据库的存储结构和存取策略定义数据的安全性要求和完整性约束条件。数据库系统的日常维护数据库的重组和重构 (2)数据库系统结构 1.数据库系统的外部结构单用户系统
最简单的结构是单用户数据库系统。在这种系统中，整个数据库系统（包括应用程序、DBMS 、数据）都安装在一台计算机上，为一个用户所独占，不同机器之间不能共享数据。
缺点： 一个用户独占，不同机器之间不能共享数据主从式系统
一台主机带多个终端的多用户系统。数据库系统（包括应用程序、 DBMS、数据）都集中存放在主机上。所有处理任务都由主机来完成。用户通过主机的终端并发地访问数据库，共享数据资源。
优点：
系统简单，数据易于管理、维护缺点：
（1）终端用户数增加，导致系统性能大幅度下降；（2）系统的可靠性不高， 当主机出现故障时，整个系统都不能使用分布式系统
数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同节点上。网络中的每个节点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用；也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用。
优点：
适合地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求；提高系统的可靠性
缺点：
数据的分布存放给数据的处理、管理与维护带来一定困难；当用户需要经常访问远程数据时，系统效率会明显地受到网络交通的制约客户服务器系统
把 DBMS 功能和应用分开。网络中某些节点上的计算机专门用千执行 DBMS功能，称为数据库服务器（简称服务器）。其他节点上的计算机安装DBMS 的外围应用开发工具，支待用户的应用，称为客户机。
优点
客户端的用户请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后只将结果返回给用户，从而显著减少了数据传输量；数据库更加开放客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发工具，应用程序具有更强的可移植性，可以减少软件维护开销浏览器-服务器系统
B/S系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求。简化了客户机的工作，客户机上只需安装、配置少量的客户端软件，服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行在服务器上完成
优点
只要能上网，由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、总体拥有成本低缺点
数据安全性对服务器要求过高、数据传输速度慢、软件的个性化特点明显降低难以实现传统模式下的特殊功能要求。例如通过浏览器进行大量的数据输入或进行报表的应答、专用性打印输出都比较困难和不便 2.数据库系统的内部结构 ①三级模式外模式
外模式（external schema）也称子模式或用户模式
介于模式与应用之间，是特定数据库用户的数据视图，是与某一具体应用相关的数据局部逻辑结构的描述理想地，所有的应用都建立在一个外模式上，但是实际上，DBMS都允许应用程序直接访问模式模式
模式是数据库中全体数据的总体逻辑结构描述，是所有用户的公共数据视图模式处于数据库系统模式结构的中间层模式的定义包括:数据项的名字、类型、取值范围、数据之间的联系、数据有关的安全性和完整性要求内模式
内模式（internal schema）也称存储模式或物理模式
内模式是数据物理结构和存储方式的描述，定义数据在数据库内部的表示方式
内模式到物理存储器的映射通常由操作系统实现
②二级映像外模式-模式映像
外模式-模式映像定义外模式与模式之间的对应关系
每一个外模式都有一个对应的外模式-模式映像，建立外模式中的数据对象与模式中的数据对象之间的对应关系外模式-模式映像可以保证外模式的相对稳定性，为数据的逻辑独立性提供了保证模式-内模式映像
模式-内模式映像定义数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系
模式-内模式映像可以保证模式，进而保证外模式的相对稳定性当数据的存储结构（内模式）改变时，数据库管理员可以修改模式-内模式映像，使得模式保持不变。这为数据的物理独立性提供了保证 数据独立性数据独立性是指数据与应用程序相互独立，分数据的逻辑独立性和数据的物理独立性两种。
逻辑独立性数据的逻辑独立性是指应用程序与数据库的逻辑结构之间的相互独立性。当数据的逻辑结构改变时，通过修改外模式－模式映像，保待外模式不变，从而使得建立在外模式上的应用程序也可以不变。物理独立性
数据的物理独立性是指应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据之间的相互独立性。当数据的物理存储结构改变时，通过修改模式－内模式映像，保待模式不变 。由千外模式是定义在模式上的，模式不变，则外模式不需要改变，从而使得建立在外模式上的应用程序也可以不变。