【数据库系统概念】第一章引言

文章目录

一、背景
- 1. 为什么学习数据库？
- 2. 数据库历史
二、引言

本文参照：数据库系统概念 | 第一章 && 第二章：引言 && 关系模型

仅供零基础考试前预习使用

本系列文章中部分图片不知来源于何方~侵删

本人对系列文章内容不具备任何解释权~考完即忘，如有疑问请勿评论

一、背景

1. 为什么学习数据库？

计算机其实就是存储/IO/CPU三大件
计算包含两个东西：数据与算法

database=SQL？

2. 数据库历史

IMS层次数据库
网状数据库：不适合集合查询
关系型数据库（主要介绍）

二、引言

1. 什么是数据库？

数据（Data）

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数据库（DB）

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数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统(DataBase-Management System, DBMS)由一个互相关联的数据的集合和一组用以访问这些数据的程序组成。这个数据集合通常称作数据库(database),其中包含了关于某个企业的信息。 DBMS的主要目标是要提供一种可以方便、高效地存取数据库信息的途径。
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数据库系统（DBS）

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2. 数据库存在的价值？

Data redundancy and inconsistency（冗余与不一致性）
Difficulty in accessing data （获取数据困难）
对于每个任务需要编写新的程序
Data isolation （数据孤岛）
数据与数据间不互通
Integrity problems （完整性问题）

某些数据天然有限制条件（如，银行卡余额大于0），这些限定应该加到数据本身，而使用文件管理系统只能用代码进行约束

3.使用文件系统存储数据的缺点

更新原子性
- A给B 50，A减少但B未增加，凭空损失50
多用户并发访问
- 多个用户同时访问相同数据项资源时，用户不应该感受到其他用户也在访问
安全问题
- 让用户访问数据，但并不是访问所有数据，（例如，查询成绩只能查询自己的）

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4. 抽象（三层）

（由下至上）

物理层（Physical level）

最低层次的抽象，描述数据实际上是怎样存储的。物理层详细描述复杂的底层数据结构。

链式存储，线性存储

逻辑层（Logical level）

比物理层层次稍高的抽象，描述数据库中存储什么数据及这些数据间存在什么关系。这样逻辑层就通过少量相对简单的结构描述了整个数据库。虽然逻辑层的简单结构的实现可能涉及复杂的物理层结构，但逻辑层的用户不必知道这样的复杂性。这称作物理数据独立性( physical data independence)。数据库管理员（DBA）使用抽象的逻辑层，他必须确定数据库中应该保存哪些信息

视图层（View level）

视图层(view level)。最高层次的抽象，只描述整个数据库的某个部分。尽管在逻辑层使用了比较简单的结构，但由于一个大型数据库中所存信息的多样性，仍存在一定程度的复杂性。数据库系统的很多用户并不需要关心所有的信息,而只需要访问数据库的一部分。视图层抽象的定义正是为了使这样的用户与系统的交互更简单。系统可以为同一数据库提供多个视图。

提供窗口，每个用户通过视图访问对应数据

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5. 实例与模式

实例（Instances）：指特定时刻存储在数据库中的信息的集合
模式（Schemas）：指数据库的总体设计
- 模式相当于编程语言中的变量，int i;i=5;
- 物理模式（physical schemas）：在物理层描述数据库的设计
- 逻辑模式（logical schemas）：在逻辑层描述数据库的设计。程序员使用逻辑模式来构造数据库应用程序
子模式（subschemas）：描述了数据库的不同视图
物理数据的独立性

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6. 数据模型

定义：描述数据、数据联系、数据语义以及一致性约束的概念工具的集合。
常用的数据模型：关系模型、E-R模型、半结构化数据模型、基于对象数据模型是主要的常用的数据模型

关系模型

在关系模型中，数据以表的形式表示。每个表有多个列，每个列有唯一的名字，表的每一行表示一条信息。