基础篇
初识数据库系统
数据库的4个基本概念
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数据库系统的发展经历了三代演变
- 层次/网状数据库系统、关系数据库系统、新一代数据库系统。
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数据库是一个巨大的软件产业：理论创立–>原型研制–>产品上市–>经济效益。
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数据库的4个基本概念
- 数据（Data）
- 数据是数据库中存储的基本对象；
- 数据的定义
- 描述事物的符号记录。
- 数据的种类
- 数字、文字、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、订单情况等等。
- 数据的含义称为数据的语义， 数据与其语义是不可分的。
- 计算机中常常用记录来描述，如学生档案中的学生记录。
- 数据是有结构的：记录是计算机存储数据的一种格式或一种方法。
- 数据库（Database，DB）
- 数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
- 数据库的基本特征
- 数据按一定的数据模型组织、 描述和储存；
- 可为各种用户共享、冗余度较小、易扩展；
- 数据独立性较高。
- 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）
- 位于用户应用与操作系统之间的一层数据管理软件；
- 是基础软件， 是一个大型复杂的软件系统；
- 科学地组织和存储数据、 高效地获取和维护数据。
- 数据库系统（DataBase System，DBS）
- 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
- 在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。
- 数据（Data）
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数据库管理系统的主要功能
- 数据定义功能
- 提供数据定义语言（DDL）;
- 定义数据库中的数据对象。
- 数据组织、 存储和管理
- 分类组织、 存储和管理各种数据；
- 确定数据在存储级别上的结构和存取方式；
- 实现数据之间的联系；
- 提供多种存取方法提高存取效率。
- 数据操纵功能
- 提供数据操纵语言（DML）；
- 实现对数据库的基本操作（查询、 插入、 删除和修改）。
- 数据库的事务管理和运行管理
- 数据的安全性、 完整性、 多用户对数据的并发使用；
- 发生故障后的系统恢复数据库；
- 由数据库管理系统统一管理和控制， 保证事务正确运行。
- 数据库的建立和维护功能
- 提供实用程序/工具， 完成数据库数据批量装载， 数据库转储， 介质故障恢复， 数据库的重组织和性能监视等。
- 其它功能
- 数据库管理系统与网络中其它软件系统的通信；
- 数据库管理系统系统之间的数据转换；
- 异构数据库之间的互访和互操作。
- 数据定义功能
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数据库系统的构成
- 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（DataBase Administrator，DBA）。
数据技术的产生和数据库系统的特点
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数据管理的定义
- 对数据进行分类、 组织、 编码、 存储、 检索和维护；
- 数据处理和数据分析的中心问题。
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数据管理技术的发展过程
- 人工管理阶段（20世纪50年代中之前）；
- 文件系统阶段（20世纪50年代末–60年代中）；
- 数据库系统阶段（20世纪60年代末–现在）。
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数据库系统的特点
- 数据结构化
- 数据的整体结构化是数据库的主要特征之一；
- 不再仅仅针对某一个应用，而是面向整个企业或组织；
- 不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系；
- 数据记录可以变长；
- 数据的最小存取单位是数据项；
- 数据用数据模型描述， 无需应用程序定义。
- 数据的共享性高，冗余度低且易扩充
- 数据面向整个系统，可以被多个用户、多个应用共享使用。
- 数据共享的好处
- 减少数据冗余，节约存储空间；
- 避免数据之间的不相容性与不一致性；
- 使系统易于扩充。
- 数据独立性高
- 物理独立性
- 指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。
- 当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变。
- 逻辑独立性
- 指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。
- 数据的逻辑结构改变了， 应用程序不用改变。
- 数据独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证。
- 物理独立性
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制
- 数据库管理系统提供的数据控制功能
- 数据的安全性（Security）保护
- 保护数据以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。
- 数据的完整性（Integrity）检查
- 保证数据的正确性、 有效性和相容性。
- 并发控制（Concurrency Control）
- 对多用户的并发操作加以控制和协调， 防止相互干扰而得到错误的结果。
- 数据库恢复（Recovery）
- 将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。
- 数据的安全性（Security）保护
- 数据库管理系统提供的数据控制功能
- 数据结构化