数据库原理与应用（SQL）——1、数据库的概述(画重点)_数据管理包含数据处理过程中的数据 基本环节

目录

 数据

 数据库系统

三级模式结构 

数据库管理系统

二层映像

关系模型 

        数据库是长期储存在计算机内、有组织、可共享的数据集合。它不仅包括数据本身，而且包括相关数据之间的联系。数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展的最新阶段。

 数据

数据集合用来存储数据，那数据是什么？

数据指的是用符号记录下来的可以区别的信息，信息是现实世界的反映。

信息是以数据的形式表示的，即数据是信息的载体;

但不是所有的数据都能表示信息，信息是人们消化理解了的数据。另一方面，信息是抽象的，不随数据设备所决定的数据形式而改变;而数据的表示方式却具有可选择性。
 

对数据进行处理，就是数据处理。数据处理是指将数据转换为信息的过程，例如对数据进行收集、存储、传播、分类、计算等，这些是数据处理过程的基本环节，这些环节统称为数据管理。

将这些功能有一个系统来表示，就是数据库管理系统（DBMS）。数据库管理系统，指的是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，可有使用户更加方便的定义数据和操纵数据，并且还能保持数据的安全性、完整性，以及系统数据故障恢复。

数据库是计算机数据管理技术发展的最新阶段。那么计算机数据管理技术现在发展到那个阶段了！

1、人工管理阶段︰在这--阶段（20 世纪50年代中期以前〉的特点是:数据和程序不具有独立性;数据不能长期保存;系统中没有对数据进行管理的软件。

2、文件系统阶段﹐在这一阶段（20 世纪50年代后期至60年代中后期）的特点是:程序和数据有了一定的独立性，程序和数据分开存储;数据文件可以长期保存在外存储器上并可以多次存取;数据的存取以记录为基本单位,并出现了多种文件组织，如顺序文件、索引文件和随机文件等;数据冗余度大;缺乏数据独立性;数据不能集中管理。

3、数据库系统阶段︰在这一阶段（20世纪60年代后期开始）的特点是:实现数据共享，减少数据冗余;采用特定的数据模型:具有较高的数据独立性;有统一的数据控制功能。

 数据库系统

 什么是数据库（DB）？数据库是长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。

数据库的特点：较小的冗余度、较高的数据独立性、易扩展性

但是我们都不是直接用数据库，而是使用的是数据库系统（DBS）。

啥是数据库系统?数据库系统是指具有管理和控制数据库功能的计算机系统。

数据库系统的主要特征：

1、实现数据共享                                2、减少数据冗余度

3、保持数据的一致性                        4、数据的独立性

5、安全保密性                                       6、并发控制

7、故障恢复

这些都是一级套一级的，有着很明显的逻辑发展过程，因为要存储数据，于是就有了数据库。

有了数据库用来存储数据，但是我想要用数据、管理数据，为了更加方便简洁，于是就有了数据库管理系统。

但是数据管理系统只是最粗糙的系统，后面不断完善中就出现了数据库系统。

通过上面你大概知道了有个系统叫数据库系统，有个库叫数据库。

但是你知道数据在数据库里面使如何存储的不？

你知道你看到的数据与计算机中存放的是不是一样的？

在数据库系统中，用户看到的数据与计算机中存放的数据是两回事，实际上它们之间已经过了两次变换。

一次是系统为了减少冗余，实现数据共享，把所有用户的数据进行综合，抽象成一个统一的数据视图;（数据视图是啥？下面有的！）

第二次是为了提高存取效率，改善性能，把全局视图的数据按照物理组织的最优形式存放。

三级模式结构 

（给用户看的）用户使用的数据视图叫做外模型，是一种局部的逻辑数据视图，表示用户所理解的实体、实体属性和实体关系。

（给管理员看的）有局部的，那肯定也就有全局的。全局的逻辑数据视图叫做概念模型，是数据库管理员所看到的实体、实体属性和实体之间的联系。

（给计算机看的）数据的物理存储模型叫做内模型。

整个数据库系统分为三层：外层、概念层和内层。（数据库系统的三级模式结构）
外模式︰定义外模型的模式叫做外模式，又称子模式（用户模式），用子模式定义语言来定义，是数据库用户的数据视图，一个数据库可以有多个子模式。

概念模式（逻辑模式）：定义概念模型的模式叫做概念模式，简称为模式，用模式定义语言来定义，是所有用户的公用数据视图。一个数据库只能有一个模式。

内模式：定义内模型的模式叫做内模式，又称物理模式，用设备介质语言来定义，是数据在数据库内部的表示方法。一个数据库只有一个内模式。

数据库管理系统

DBMS的主要功能！！！DBMS是啥？是数据库管理系统

数据描述语言（DDL）：

1、子模式：定义局部的即用户的逻辑数据结构。

2、模式：定义全局的逻辑数据结构。
3、物理：定义物理数据结构。

数据操纵语言（DML）：用来进行数据操作的！

1、宿主型数据操纵语言

2、自含型数据操纵语言（如关系数据库管理系统中的SQL语言)

数据库的运行管理：

1、保证数据的安全性、完整性

2、多用户对数据的并发使用

3、发生故障后的系统恢复

数据库的建立和维护功能：

1、数据库数据批量装载

2、数据库转储

3、介质故障恢复

4、数据库的重组织

5、性能监视等

二层映像

这三级模式结构中存在着两层映象:
子模式→模式映象﹐定义了各子模式与模式之间的映射关系。当整个系统要求改变模式时，可以改变映射关系而保持子模式不变。这种用户数据独立于全局的逻辑数据的特性叫做逻辑数据独立性。

模式→物理模式映象定义了模式与物理模式的映射关系。当为了某种需要改变物理模式时，可以同时改变两者之间的映射而保持模式和子模式不变，这种全局的逻辑数据独立于物理数据的特性叫做物理数据独立性。

这两个数据独立性是数据库管理系统的重要特性。

 数据库中的数据是有结构的，这种结构反映出事物和事物之间的联系，是按照某种数据模型来组织数据的。数据模型是指表示实体以及实体之间联系的数据库的数据结构。

我们从现实世界中收集、分类、抽象出信息，通过E-R图进行转换为在计算机内存储的数据模型。

E-R图中一些常用术语：

实体：客观存在并可以相互区别的事物称为实体，如单位、职工和项目等。同一类实体的集合称为实体集。

属性：描述实体的特性称为属性，如学生实体用若干属性（学号、姓名、性别、出生日期和班号）来描述。属性的具体取值称为属性值，用以表示一个具体实体，如属性组合（1，王斌，男，10/03/79，99011）在学生表中表示一个具体的学生。

关键字：如果某个属性或属性组合的值能够惟一地标识实体集中的每个实体，可以选作关键字。用作标识的关键字，也称为关键码。在前面的学生实体中，学号可以作为关键字，因为每个学生只有惟一的学号，由于可能存在相同的姓名，因此姓名一般不能作为关键字。

联系：实体集之间的对应关系称为联系，联系分为两种，一种是实体内部各属性之间的联系;另一种是实体之间的联系,实体之间的联系有三种类型:一对一联系(1∶1)、一对多联系（ 1∶m）和多对多联系(m : n)。

后面会详细的讲一下E-R图，因为这个很重要的！！！

关系模型 

那么我们要说的数据模型就是E-R图么？

不不不，我们要说的数据模型是在数据库管理系统中的数据模型——关系模型

关系模型是通过E-R图进行转换过来的。

关系模型是用二维表格结构来表示实体以及实体之间联系的数据模型。

关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合，每个二维表又可称为关系，因此可以说，关系模型是“关系框架”组成的集合。

一个简单的关系模式：学生（姓名，学号，性别，年龄，班级）

关系模型的特征是:

1、描述的一致性，不仅用关系描述实体本身，而且也用关系描述实体之间的联系。

2、可直接表示多对多的联系。
3、关系必须是规范化的关系，即每个属性是不可分的数据项，不允许表中有表。

4、关系模型是建立在数学概念基础上的，有较强的理论根据。.

后面会详细的讲一下关系模式，因为这个很重要重要的！！！