學習重點：
- 資料庫的基本概念
- 資料庫系統的特點
- 資料模型
- 資料抽象
- 資料庫系統的抽象
目錄
1.1資料庫系統概述
四個基本概念
資料Data
資料庫DataBate
資料庫管理系統DBMS
資料庫系統DBS
資料庫管理技術的生産和發展
資料管理
定義
發展過程
資料庫系統的特點
1.2資料模型
兩類資料模型
資料模型的定義
設計資料庫系統的關鍵
資料模型的必要條件
概念模型
定義
用途
基本要求
常用的資料模型
邏輯模型
實體模型
資料模型的三要素
完整性規則
1.3資料庫系統的結構
資料庫系統模式
模式
執行個體
資料抽象
三級抽象
兩級獨立性
1.4資料庫系統的組成
硬體平台及資料庫
軟體
人員
1.1資料庫系統概述
四個基本概念
資料Data
定義：描述事物的符号記錄，是資料庫中的基本對象。
類型：
- 簡單的資料化結構
- 複雜的資料化結構
- 半資料化結構
- 非資料化結構
資料庫DataBate
定義：長期存儲在計算機内部的、有組織的、可共享的大量資料的集合。
類型：簡單的結構化、複雜的結構化、半結構化和非結構化資料庫。
目的：把現實世界映射到計算機世界，支援各種應用。
資料庫管理系統DBMS
定義：位于使用者與作業系統之間的一層資料管理軟體，是一個大型複雜的軟體系統。
用途：科學地組織和存儲資料，高效地擷取和維護資料。
地位：基礎軟體平台
功能：
- 定義資料
- 操作資料
- 控制資料
資料庫系統DBS
構成
- 資料庫
- 資料庫管理系統及其應用開發工具
- 應用程式
- 資料庫管理者
資料庫管理技術的生産和發展
資料管理
定義
對資料進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護，是資料處理的中心問題。
發展過程
人工管理階段——20世紀50年代中期前
背景：
- 應用背景：科學計算
- 硬體背景：沒有直接存取儲存設備
- 軟體背景：沒有作業系統
- 處理方式：批處理
特點：
- 資料的管理者：使用者、資料不儲存
- 資料面向的對象：某一個應用程式
- 資料的共享程度：無共享、備援程度大
- 資料的獨立性：不具有獨立性，完全依賴程式
- 資料的結構化：無結構
- 資料控制能力：應用程式自己控制
檔案系統階段——20世紀50年代末-60年代中
背景：
- 應用背景：科學計算、資料管理
- 硬體背景：磁盤、磁鼓
- 軟體背景：有檔案系統
- 處理方式：批處理、聯機實時處理
特點：
- 資料的管理者：檔案系統，資料可以長期儲存
- 資料面向的對象：某一個應用程式
- 資料的共享程度：共享性差、備援程度大
- 資料的獨立性：獨立性差
- 資料的結構化：記錄内有結構，整體無結構
- 資料控制能力：應用程式自己控制
資料庫系統階段——20世紀60年代末-現在
背景：
- 應用背景：大規模資料管理
- 硬體背景：大容量磁盤、磁盤陣列
- 軟體背景：有資料庫管理系統
- 處理方式：批處理、聯機實時處理、分布處理
資料庫系統的特點
- 資料結構化
- 資料共享性高、備援度低且易擴充
- 資料獨立性高
- 資料由DBMS統一管理和控制 ：安全性、完整性、并發控制、資料恢複
1.2資料模型
兩類資料模型
資料模型的定義
資料模型是對現實世界的虛拟，是對現實世界資料特征的抽象。
設計資料庫系統的關鍵
- 資料庫的結構
- 資料庫的設計方法
- 資料庫管理系統的設計與實作
- 資料定義語言和操縱語言
資料模型的必要條件
- 要真實的模拟現實世界
- 容易被使用者了解
- 便于在計算機上實作
概念模型
定義
概念模型也稱為資訊模型，是按照使用者觀點來對資料和資訊進行模組化，用于資料庫的設計。
用途
- 用于資訊世界的模組化
- 是現實世界到機器世界的一個中間層
- 是資料庫設計的有力工具
- 是資料庫設計人員和使用者之間進行交流的語言
基本要求
- 較強的語義表達能力
- 簡單、清晰、易于使用者了解
常用的資料模型
邏輯模型
邏輯模型主要包括網狀模型、層次模型、關系模型（關系、屬性、元祖、碼、域、分量、模式、執行個體）、面向對象資料模型、對象關系資料模型、半結構化資料模型等。
按計算機系統的觀點對資料模組化，用于數
據庫管理系統的實作，
實體模型
實體模型是對資料最底層的抽象，描述資料在系統内部的表示方式和存取方法，在磁盤或錄音帶上的存儲方式和存取方式。
資料模型的三要素
資料結構
用于描述資料庫的組成對象，以及對象之間的關系。
資料操作
對資料庫中的各種對象執行個體允許執行的操作的集合，包括操作和操作規則。
完整性限制條件
一組完整性規則的集合。
完整性規則
給定的資料模型中資料及其聯系所具有的制約和依存規則用以限定符合資料模型的資料庫狀态以及狀态的變化，來保證資料的正确、有效和相容。
1.3資料庫系統的結構
從資料庫使用者角度分，資料庫系統的結構可分為：
- 單使用者結構
- 主從式結構
- 分布式結構
- 客戶-伺服器結構
- 浏覽器-應用伺服器/資料庫伺服器多層結構
資料庫系統模式
型（Type） 對某一類資料的結構和屬性的說明 （年齡、性别、學号）
值（Value）是型的一個具體指派（20、女、20191527）
模式
- 資料庫邏輯結構和特征的描述
- 是型的描述，不涉及具體值
- 反映的是資料的結構及其聯系
- 模式是相對穩定的
執行個體
- 模式是一個具體值
- 反映資料庫某一時刻的狀态
- 同一模式可以有很多個執行個體
- 執行個體随着資料庫中資料的變化而變化
資料抽象
三級抽象
視圖抽象
外模式：資料庫中局部資料的邏輯結構和特征的描述。
概念抽象
模式：資料庫中全體資料的邏輯結構和特征的描述。
實體抽象
内模式：資料庫中資料實體結構和存儲方式的描述。
兩級獨立性
邏輯獨立性：又模式與外模式之間的映射實作
相對的，當資料庫模式發生改變時，資料庫的外模式不變，進而建立在外模式上的應用程式不需要修改。
實體獨立性：由模式和内模式之間的映射實作
絕對的，當資料庫的内模式發生改變時，資料的邏輯結構不變，進而使用者編寫的應用程式可以不變。
1.4資料庫系統的組成
硬體平台及資料庫
- 足夠大的記憶體
- 足夠大的磁盤或磁盤陣列等裝置
- 較高的通道能力，提高資料傳送率
軟體
- 資料庫管理系統
- 支援資料庫管理系統運作的作業系統
- 與資料庫接口的進階語言及其編譯環境
- 以資料庫管理系統為核心的應用開發工具
- 為特點應用環境開發的資料庫應用系統
人員
- 資料庫管理者DBA
- 資料庫設計者
- 系統分析員
- 應用程式員
- 最終使用者
- 其他相關人員
又是努力學習的一天+U