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【数据库】一、数据库系统概述

news 2026/2/10 18:36:45

文章目录

  • 一、数据库系统概述
    • 1 基本概念
    • 2 现实世界的信息化过程
    • 3 数据库系统内部体系结构
    • 4 数据库系统外部体系结构
    • 5 数据管理方式

一、数据库系统概述

1 基本概念

数据：描述事物的符号记录

数据库（DB）：长期存储在计算机内的、有组织、可共享的大量数据集合

数据库管理系统（DBMS）：位于用户和操作系统之间的一层数据库管理软件

  • 数据库管理系统功能
    • 数据定义
    • 数据操纵
    • 数据库运行管理（安全性、完整性、一致性）
    • 数据库建立和维护

数据库系统（DBS）：在计算机系统中引入数据库后的系统（软件）

DBS=DB+DBMS

2 现实世界的信息化过程

在这里插入图片描述

概念模型的术语：

  • 实体、属性、码、域（属性的取值范围）
  • 实体型：具有相同属性的实体
  • 实体集：同一实体型的实体集合
  • 联系

最重要的数据模型：关系模型

  • 要求：每个分量必须是不可分的数据项
  • 缺点：查询慢
  • 包含
    • 数据结构：描述数据，以及数据间的关系
    • 数据操作
    • 完整性约束
      • 实体完整性
      • 参照完整性
      • 用户自定义完整性

3 数据库系统内部体系结构

三级模式结构：

image-20241226093533985

模式（逻辑）：全体逻辑结构和特征的描述

  • 一个数据库只有一个模式
  • 要有：逻辑结构、数据间联系、安全性完整性

外模式（用户）：视图，每个用户看到的不一样，局部的，可以有多个

内模式（存储）：对应的存储结构

外模式/模式映像：

  • 模式改时，外模式/模式映像作相应改变，使外模式保持不变
  • 从而使应用程序也不必改，数据程序之间独立
  • 可以有多个
  • 保证逻辑独立性

模式/内模式映像：

  • 存储结构改，模式/内模式映像改，使模式保持不变，使外模式不变
  • 从而使应用程序也不必改，数据程序之间独立
  • 只有一个

数据库的独立性包括两个方面：

  • 逻辑独立性：修改数据库的逻辑结构时，不影响应用程序和用户视图
  • 物理独立性：修改数据库的物理存储结构时，不影响逻辑结构和用户视图

数据模型三要素：

  • 数据结构：逻辑/存储结构
  • 数据操作：增删查改
  • 数据完整性：保证准确性、一致性、有效性

4 数据库系统外部体系结构

客户机/服务器结构（C/S）

image-20241226095103182

浏览器/服务器结构（B/S）

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5 数据管理方式

人工管理阶段

  • 数据面向具体应用

文件系统阶段

  • 具有一定独立性

数据库系统阶段

特点

  • 数据结构化
  • 冗余度低、数据共享
  • 数据独立性高：应用程序和数据独立，由二级映像来保证
  • 数据由DBMS统一管理

数据库系统和文件系统的本质区别是数据库系统的数据结构化

文件系统是为了存储和简单管理文件而设计的，而数据库系统则是为了高效管理大量结构化数据，提供更复杂的查询、事务控制和数据完整性保障

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