最简单的数据库入门教程—01—数据库系统概论

数据库系统概论

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数据库形成

解决数据、信息、知识的存储，帮助决策

数据库技术的产生与发展

发展动力：

1. 应用需求的推动
2. 计算机硬件的发展
3. 计算机软件的发展

人工管理阶段

背景

• 应用需求：科学计算
• 硬件：无直接存取存储设备
• 软件：没有操作系统
• 处理方式：批处理

特点

• 数据管理者：应用程序，数据不保存
• 数据面对对象：某一应用程序
• 共享程度：无共享、冗余大
• 数据独立性：不独立、完全依赖程序
• 数据存储结构：无
• 数据控制：应用程序自己控制

文件系统阶段

背景

• 应用需求：科学计算、数据管理
• 硬件：磁盘、磁鼓
• 软件：有文件系统
• 处理方式：联机实时处理、批处理

特点

• 数据管理者：文件系统、数据可以长期保存
• 数据面对对象：某一应用程序
• 共享程度：共享差、冗余大
• 数据独立性：独立性差、数据逻辑结构依赖程序
• 数据存储结构：记录内有结构、无整体结构
• 数据控制：应用程序自己控制

数据库系统阶段

背景

• 应用需求：大规模管理
• 硬件：大容量磁盘、磁盘阵列
• 软件：有数据库管理系统
• 处理方式：联机实时处理、分布式处理、批处理

数据库基本概念

数据（Data）

定义：描述食物的符号记录

特点：数据与其语义不可分（比如93在Age位置代表年龄）

数据库（Database/DB）

定义：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合

数据库管理系统（DBMS）

定义：位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，是一个大型复杂的软件系统

功能：

• 数据定义：数据定义语言（DDL），定义数据对象
• 数据组织、存储和管理：实现数据分类、结构、关系等
• 数据操纵功能：数据操纵语言（DML），实现数据库基本操作（查询、插入、删除和修改）
• 事物管理和运行管理：安全性、完整性、恢复等
• 数据库的建立和维护功能：数据装载、转换、转储、重组织、性能监视、分析等
• 其他功能：数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信、数据库管理系统在系统之间的数据转换、异构数据库之间的互访与互操作

数据库系统（DBS）

构成：

• 数据库
• 数据库管理系统（及其应用开发工具）
• 应用程序
• 数据库管理员

关系：

graph LR a["用户"] --> d["应用程序"] b["用户"] --> d c["用户"] --> d d --> e["应用开发工具"] e --> f["DBMS"] f --> g["操作系统"] g --> h["数据库"] i["数据库管理员"] --> f i --> h

特点：

1. 数据结构化（内部结构化、整体结构化）
2. 数据共享性高，冗余度低且易扩充
3. 数据独立性高
   1. 物理独立性
   2. 逻辑独立性
4. 数据由DBMS统一管理和控制
   1. 安全性保护
   2. 完整性保护
   3. 并发控制
   4. 恢复