1.1 《数据库系统概论》之数据库系统概述（数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统、数据库的产生和发展）

文章目录

0.思维导图

1.四大基本概念

（1）数据–Data

• 数据(Data)是数据库中存储的基本对象

① 数据的定义

描述事物的符号记录

② 数据的种类

文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录、货物的运输情况等

③ 数据的特点

数据与其语义是不可分的

④ 数据举例

• 数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。

例如 93是一个数据

语义1：学生某门课的成绩

语义2：某人的体重

语义3：计算机系2003级学生人数

语义4：请同学给出。。。

学生档案中的学生记录

（李明，男，197205，江苏南京市，计算机系，1990）

语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、

入学时间

解释：李明是个大学生，1972年5月出生，江苏南京市人，1990年考入计算机系

（2）数据库–Database

① 数据库的定义

数据库(Database,简称DB)是 长期储存 在 计算机内 、 有组织 、 可共享 的大量 数据 的 集合 。

② 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
• 数据独立性较高
• 易扩展

（3）数据库管理系统–DataBase Management System

① 什么是DBMS?

DBMS是位于用户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

② DBMS的用途

科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据

③ DBMS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

  确定组织数据的文件结构和存取方式

  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

  数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制

  保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用

  发生故障后的系统恢复

• 数据库的建立和维护功能(实用程序)

  数据库初始数据装载转换

  数据库转储

  介质故障恢复

  数据库的重组织

  性能监视分析等

• 其它功能

  DBMS与网络中其它软件系统的通信

  两个DBMS系统的数据转换

  异构数据库之间的互访和互操作

（4）数据库系统–Database System

① 什么是数据库系统（Database System，简称DBS）

在计算机系统中引入数据库后的系统构成

② 数据库系统的构成

• 数据库 Database
• 数据库管理系统（及其开发工具）Database Management System
• 应用系统
• 数据库管理员 Database Administrator

③ 数据库系统的特点

❶ 数据结构化

• 整体数据的结构化 是数据库的主要特征之一

• 整体结构化

  不再仅仅针对某一个应用，而是面向全组织

  不仅数据内部结构化，整体是结构化的，数据之间具有联系

• 数据库中实现的是数据的真正结构化

  数据的结构用 数据模型 描述，无需程序定义和解释

  数据可以 变长

  数据的最小存取单位是 数据项

❷ 数据的共享性高，冗余度低，易扩充

• 数据库系统从整体角度看待和描述数据，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

❸ 数据独立性高

• 物理独立性

  指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。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，用户程序也可以不变。

• 数据独立性是由DBMS的二级映像功能来保证的

❹ 数据由DBMS统一管理和控制

DBMS提供的数据控制功能

• (1)· 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。

• (2) 数据的完整性（Integrity）检查

  将数据控制在有效的范围内，或保证数据之间满足一定的关系。

• (3) 并发（Concurrency）控制

  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。

• (4) 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。

❺ 应用程序与数据的对应关系(数据库系统)

2.数据管理技术的产生和发展

（1） 什么是数据管理

• 对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护
• 数据处理的中心问题

（2） 数据管理技术的发展过程

• 人工管理阶段(20世纪40年代中–50年代中)
• 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)

（3）时期

• 20世纪60年代末以来

（4） 产生的背景

• 应用背景 大规模管理
• 硬件背景 大容量磁盘、磁盘阵列
• 软件背景 有数据库管理系统
• 处理方式 联机实时处理,分布处理,批处理