应试笔记1：数据管理发展历史、DBS体系结构和独立性、DBMS功能、DB概念

数据库管理技术的发展

人工管理阶段

什么都没有

文件系统阶段

开始出现文件，有结构，有独立，但是都很差

缺点：数据冗余、数据不一致性

数据库系统阶段

特点：数据结构化、共享性、独立性、统一管理与控制

1. 结构化：数据的最小存取单位是数据项；数据可以变长
2. 数据共享性高，冗余度低，易扩充
3. 独立性高：逻辑独立性+物理独立性，由DMBS的二级映像功能保证
4. 数据由DBMS统一管理和控制
   1. 安全性保护 ：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. 完整性检查 ：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 ：将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。

四个基本概念

DB

可长期存储在计算机内部、有组织、可共享的数据集合

DBMS 

系统软件

功能：

1. 数据定义功能
2. 数据操纵功能
3. 数据组织、存储、管理功能
4. 数据库事务管理、运行管理功能
5. 数据库建立和维护功能

DBS

DBS由DB、DBMS、DBA、应用程序组成

数据库体系结构：三级模式、两级映像（注意两级映像和DBS的独立性问题）

1. 模式（概念模式、逻辑模式）

• 是数据库全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，实际上是数据库数据在逻辑级上的视图
• 描述的是数据的全局逻辑结构，一个数据库只有一个模式
• 定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，而且要定义数据之间的联系，定义与数据有关的安全性、完整性要求

2. 外模式（子模式、用户模式）

• 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，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的逻辑表示
• 外模式通常是模式的子集（叫子模式的原因吧）
• 描述的是数据的局部逻辑结构，一个数据库可以有多个外模式
• 应用程序都是和外模式打交道。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施（视图技术）。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库的其他数据对他是不可见的/

3. 内模式（存储模式）

• 是数据库物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式（比如索引）
• 一个数据库只有一个内模式

1. 外模式／模式映象（保证逻辑独立性）

模式：描述的是数据的全局逻辑结构

外模式：描述的是数据的局部逻辑结构

同一个模式可以有任意多个外模式

每一个外模式，数据库系统都有一个外模式／模式映象，定义外模式与模式之间的对应关系

保证逻辑独立性

逻辑独立性：外部的应用程序不会因为数据库逻辑结构的改变而改变，由外模式/模式映像支持的

模式改变，DBA修改外模式／模式映象，外模式保持不变，应用程序也不受影响。

2. 模式／内模式映象（保证物理独立性）

模式／内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。

模式／内模式映象是唯一的

该映象定义通常包含在模式描述中

保证数据的物理独立性

物理独立性：外部应用程序不用因为数据库内部存储结构的改变而改变，由模式/内模式映像支持。

数据库的存储结构改变，DBA修改模式／内模式映象，使模式保持不变 ，应用程序不受影响。