1.0数据库系统概论
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1.1

数据管理的三个阶段:
	1.人工管理
		--数据管理特点:
			*数据面向应用
				数据的增删改查由用户自己定义
			*数据不保存
				随着程序的运行结束,相应的数据也会自动删除
			*数据不能共享
				一个程序所使用的数据不能为其他程序所知
			*不具有数据独立性
				数据独立性:是指用户的应用程序与数据的逻辑结构
					和物理结构是相互独立的
	2.文件系统管理
		--数据管理特点
			*由文件系统管理数据
			*数据可长期保存
			*数据是面向应用的
			*数据共享性(一定的共享性,只能在一个电脑上)
				由数据可以长期保存,以及文件系统的存在,两个不同的程序
					可以通过当前文件地址如:E:\Java\.idea\misc.xml
					对数据进行访问
				
			
		数据可脱离应用程序单独存储(不会因为程序的运行结束而消失)

	3.数据库系统管理
		在后面会详细的讲

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数据的增删改查都是由自己决定

数据库管理的特点:
	--采用数据模型组织数据
		数据模型不仅描述数据"本身的特征",还要描述"数据之间的联系/关系"
	--数据面向整个应用领域
	--数据由数据库管理系统(DBMS)统一管理和控制
	--数据具有独立性*****

优点:
	数据的共享性高,数据独立性高,对数据的控制能力强

数据库管理系统功能:
	为用户或应用程序提供访问数据库的方法,包括DB(数据库)的建立,查询,更新以及各种数据控制
	具体:
		*数据库的定义:数据定义语言(data definition language DDL)
		*数据操纵:数据操纵语言(data manipulation language DMl)
		*数据的组织存储和管理
		*数据库的事务管理和运行管理(控制功能)
		*数据库的维护


数据库是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的、可共享的相关数据的集合。

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三级体系结构:
	--外部级
	--概念级
	--内部级
模式的概念:
	--数据库的描述称为数据库模式(database schema)
	--模式反映的是数据库中数据的结构及其联系,是相对稳定的

实例(instance):
	--一个特定时刻数据库中的即时数据
	也称为:
		数据库状态(database state)
		当前出现(occurrence)
		快照(snapshot)

模式是相对稳定的,实例是不断变化的

概念模式:
	<<概念级>>数据视图的描述
	也称逻辑模式,或简称模式
	数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述

外模式:
	--数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑
		结构和特征的描述
	--外部级用户的数据视图的描述
	--概念模式的子集,与应用有关,也称子模式或用户模式

内模式:
	数据库的物理存储结构和存储方式的描述
	内部级数据视图的描述
	也称存储模式
	内模式独立于具体的存储设备

从某种程度上讲,概念模式和内模式可以看作:设计与实现
	外模式和概念模式可以看作局部和全局的关系

模式定义存储在DBMS的数据字典中,是DBMS对数据库进行操纵的基本依据

二级映射

数据库的三级模式和两级映射机制,实现数据独立性

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1.数据独立性:
	--同人工管理数据,文件系统管理数据相比数据库管理数据最主要的优点就是
		<<数据独立性高>>

2.据独立性内容:
	--物理独立性
	--逻辑独立性

信息与数据:
	--信息是现实世界事物存在方式和运动状态的反映

	--数据是信息的符号表示,或称载体

	--信息是数据所表达的语义

	--数据结构是数据对象在计算机中的组织方式
		*数据的逻辑结构是用户可见的数据组织方式
		*数据的物理结构是数据在物理存储空间中的存储方法和存放方法


数据库管理系统的三级结构:
	外模式:用户的局部逻辑结构
	概念模式:数据的整体逻辑结构
	内模式:物理存储结构


*****
数据独立性是在数据库系统中的某个层次修改模式而无需修改上一层模式的能力
数据的逻辑独立性就是指修改概念模式而无需修改外模式后应用程序的能力
数据的物理独立性就是指修改内模式而无需修改概念模式的能力

外模式/模式映射可以保证数据和应用程序之间的逻辑独立性
模式/内模式映射可以保证数据和应用程序之间的物理独立性

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1.5本讲小结
	利用计算机系统进行数据管理经历了人工管理、文件系统管理和数据库系统管理三个阶
段。数据库是长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的、可共享的相关数据的集合。数
据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性，数
据面向整个应用领域，为多用户共享。数据库系统采用数据库技术存储、维护数据，向应用
系统提供数据支持。一般由数据库、数据库管理系统（DBMS）及其开发工具、应用系统、数
据库管理员等构成。在数据库系统中，数据由数据库管理系统（DBMS）统一管理和控制，数
据库管理系统（DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序
提供访问数据库的方法，包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。


	具有ANSI/SPARC体系结构的数据库管理系统（DBMS）从逻辑上分成内部级、概念级和外
部级三级结构，为用户提供数据在不同层次上的抽象视图，通常采用三级模式结构来描述三
个级别的数据抽象。数据库管理系统（DBMS）支持一个内模式、一个概念模式和多个外模式。内模式是数据库的物理
存储结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。概念模式是数据库中全体数
据的逻辑结构和特征的描述。外模式是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和
特征的描述。


	数据独立性是用户的应用程序与数据库中数据的物理结构和逻辑结构相互独立的特性。
数据库管理系统（DBMS）的三级模式结构和两级映射机制保证了数据独立性的实现。外模式/
概念模式间的映射存在于外部级和概念级之间，用于定义用户的外模式和概念模式的对应关系，
保证了数据与程序的逻辑独立性。概念模式/内模式间的映射存在于概念级和内部级之间，用
于定义概念模式和内模式的对应关系，保证了数据与程序的物理独立性。


	用户对数据库进行操作，是由DBMS将对外模式的请求转化为一个面向概念模式的请求，
然后再转化为一个面向内模式的请求，进而通过操作系统（OS）操纵存储器中的数据。DBMS
为完成三级模式间的映射，需包含查询处理和存储数据管理等功能模块。从用户的角度，可
以将数据库系统看作是由一个服务器和一组客户两部分组成。与一般计算机体系结构的发展
相对应表现为集中式、客户/服务器两层以及面向Web应用的三层客户/服务器体系结构等三种
形式。

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2.0数据模型概述

1.数据库是长期存储在计算机内,有组织的,统一管理的,可共享的相关数据的集合.

2.概念模型可采用实体联系模型用E-R图来描述

3.逻辑数据模型:
	--DBMS都是基于某种数据模型或是支持某种数据模型的

4.物理模型:
	--物理模型是对最底层数据的抽象,描述数据在系统内部的表示方法和存取方法
	--物理模型是面向计算机系统的,由DBMS具体实现

5.模型转换:
		   (数据库设计人员)		   (数据库设计人员)			(DBMS)
	现实世界-------------->概念模型---------------->数据模型------->物理模型

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弱实体只能依赖于强实体而存在，且弱实体与强实体的联系类型只能是1:1或N:1。

数据模型的概念:
	--数据模型是严格定义的一组概念的集合
	--概念精确地描述了系统的静态特性,动态特性和完整性约束条件

数据模型的组成要素:
	--数据结构
		*描述数据库的组成对象以及对象之间的联系
		*描述对象类型的集合,反映的是系统的数据静态特性
		*按照数据结构的类型来命名数据模型
			层次结构-层次模型 网状结构-网状模型 关系结构-关系模型
	--数据操作
		*增删改查
		*反映的是系统数据的动态变化
	--完整性约束
		*用来保证数据的正确,有效和相容
		*数据库必须遵守的基本的通用的完整性约束条件

数据模型应满足三方面的要求:
	--比较真实地模拟现实世界
	--容易为人所理解
	--便于在计算机上实现

数据模型的演变
	--层次模型(类似于树结构)
	--网状模型(类似于图结构)
		*以上两个现在已经很少使用
		*有时统称为非关系模型
		*应用程序在访问数据库时必须了解数据存储结构的细节
	--关系模型
		*是目前使用最广泛的一种数据模型
	--半结构化数据模型
	--面向对象模型
	--对象关系模型

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2.4  本讲小结
	计算机是不能直接处理现实世界中的具体事物的，若要将现实世界中的事物及其相互联
系转换成数据库系统中计算机能够处理的数据，需要借助数据模型来对现实世界进行建模。


	人们首先通过选择、命名、分类等方法把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构，这
种信息结构不依赖于具体的计算机系统，而是一种概念模型，这是对现实世界的第一层抽象，再由数据库设计人员将概念模型转化为某一类DBMS支持的数据模型，这是对现实世界的第二层抽象。数据模型最终还要由DBMS转换为面向计算机系统的物理模型。对事物不同抽象层次中的对象需要采用不同的模型进行描述。
概念模型是按用户的观点来对信息建模, 是数据库设计人员与用户之间进行交流的语言。概
念模型是从现实世界中抽取出对于一个目标应用系统来说最有用的事物、事物的特征以及事
物之间的联系，并用实体、属性、实体间的联系等概念来精确地加以描述。

	概念模型的表示方法很多，其中最为著名的是实体联系模型，也称E-R模型，该方法用
E-R图来描述概念模型。数据模型是按计算机的观点对数据建模，是概念模型的数据化。数据
模型提供了表示和组织数据的方法，描述的是数据的逻辑结构，也称逻辑数据模型。DBMS都
是基于某种数据模型或者说是支持某种数据模型的。

	一般来讲，数据模型是严格定义的一组概念的集合，这些概念精确地描述了系统的静态
特性、动态特性和完整性约束条件。因此，数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约
束三部分组成，也称为数据模型的三要素。按照数据模型是否能比较真实地模拟现实世界，
容易为人们所理解，并便于在计算机上实现的要求，数据模型不断进行着演变，并成为数据
库技术发展的一条主线。数据模型的发展经历了层次模型、网状模型、关系模型等发展阶段。
为了适应新一代数据库应用的要求，也出现了半结构数据模型、面向对象数据模型等。

	物理模型是对最底层数据进行的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，如
数据在磁盘上的存储方式和存取方法，物理模型是面向计算机系统的。物理模型的具体实现
是DBMS的任务，一般用户不必考虑物理存储的细节。

关系:
	既可以表示概念模型中的实体也可以用来描述实体间的各种联系
	结构:简单,单一

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3.3.4 关系代数——乘积、连接运算

第4讲关系数据库标准查询语言SQL（一）

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创建数据库：
	--greate database <数据库名>
	实际功能：
		--向操作系统申请数据库所需的存储空间
	--创建数据库后将生成操作系统文件或目录
	--数据库作为一个整体对应磁盘上一个或多个文件
	--每个数据库至少具有两个文件（数据文件，日志文件）
数据文件
	包含数据和对象（表，视图，索引和存储过程）
日志文件
	包含恢复数据库中所有事务所需要的信息


打开数据库：
	use<数据库名>

基本表的创建：
	greate table 表名
	（
		属性列名1 数据类型 列级完整性约束条件
		属性列名2 数据类型 列级完整性约束条件
		表级完整性约束条件
		）
	列级完整性约束条件
		--只涉及所约束的一个列
	表级完整性约束条件
		--需涉及多列属性
	利用完整性约束可定义主键和外键，实现关系的实体完整性，参照完整性和用户自定义完整性

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数据库原理及应用

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