数据库系统概论笔记（持续更新）
一、概念
1、数据
数据库中存储的基本对象。
2、数据库
定义：长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。
3、数据库管理系统
定义：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
主要功能：
1） 数据定义功能
2）数据组织、存储和管理
3）数据操纵功能
4）数据库的事务管理和运行管理
4、数据库系统
定义：是指数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用系统和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
特点：
1） 整体数据的结构化
2） 数据的共享性强，冗余度低且易于扩充
3）数据独立性强
4） 数据由数据库管理系统统一管理和控制
5、数据模型
1）概念：数据模型是对现实世界数据特征的抽象。
2）作用：数据模型是数据库系统的核心和基础
3）三要素：数据结构、数据操纵、数据的完整性约束条件
4）分类：
层次模型（Hierarchical Model）
网状模型（Network Model）
关系模型（Relational Model)）
面向对象数据模型（Object Oriented Data Model）
对象关系数据模型（Object Relational Data Model）
半结构化数据模型（Semistruture Data Model）
5.1层次模型
是数据库系统中最早出现的数据模型
层次数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS数据库管理系统
用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系
5.2网状模型
网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式
典型代表是DBTG系统
网状模型中子女结点与双亲结点的联系可以不唯一
要为每个联系命名，并指出与该联系有关的双亲记录和子
女记录
5.3关系模型
定义：一种数据模型，它由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户视角下，关系模型中的数据逻辑结构表现为一张二维表，由行和列组成。
- 关系：一个关系对应通常说的一张二维表，如表1.2所示。
② 元组：表中的一行即为一个元组。
③ 属性：表中的一列即为一个属性，每列的名称即为属性名。如表1.2中共有5列，对 应5个属性（学号，姓名，性别，出生日期，主修专业）。
④码：又称为码键或键，是表中的某一个属性或一组属性，其值可以唯一确定一个元组。
⑤ 域：域表示某一属性的取值范围 。
⑥ 分量：元组中的一个属性值。
⑦ 关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，⋯，属性n）。
优点：
建立在严格的数学概念的基础上
概念单一
实体和各类联系都用关系来表示
对数据的检索结果也是关系
关系模型的存取路径对用户隐藏
具有更强的数据独立性，更好的安全保密性
简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
缺点：
存取路径对用户隐藏，查询效率往往不如格式化数据模型
为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理系统的难度
6、数据库系统的三级模式结构
三级模式结构:外模式、模式和内模式+两级映像
1、模式
即全局逻辑结构，是数据库的中心与关键
独立于数据库的其他层次
设计数据库模式结构时应首先确定数据库的逻辑模式
2、内模式
依赖于数据库的全局逻辑结构
独立于数据库的用户视图，即外模式
独立于具体的存储设备
将全局逻辑结构中所定义的数据结构及其联系按照一
3、外模式
面向具体的应用程序
定义在逻辑模式之上
独立于存储模式和存储设备
当应用需求发生较大变化，相应外模式不能满足其视图要求时，该外模式就得做相应改动
设计外模式时应充分考虑到应用的扩充性
4、特定的应用程序
在外模式描述的数据结构上编制的
依赖于特定的外模式
与数据库的模式和存储结构独立
不同的应用程序有时可以共用同一个外模式
5、数据库的两级映像
保证了数据库外模式的稳定性
从底层保证了应用程序的稳定性，除非应用需求本身
发生变化，否则应用程序一般不需要修改
优点：
1）实现了数据与应用之间的逻辑独立性和物理独立性
2）数据库的两级映像保证了数据库外模式的稳定性，从底层保证了应用程序的稳定性，除非应用需求本身发生变化，否则应用程序一般不需要修改
3）简化了应用程序的编制，大大减少了应用程序的开发和维护成本
7、数据库系统的组成
1）硬件平台
2）软件平台
3）人员