数据库复习笔记（一）
第一章 绪论
一、数据库的四个基本概念
1、数据 （data）：描述事物的符号，数据库中存储的基本对象，数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。
2、数据库（DataBase，DB）：数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度（redundancy）、较高的数据独立性（data independency）和易扩展性（scalability），并可为各种用户共享。
3、数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
它的主要功能包括以下几个方面：
（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
（5）数据库的建立和维护功能
（6）其他功能
4、数据库系统（DataBase System ，DBS）
数据库系统是由数据库、数据库管理系统（及其开发应用工具）、应用程序和数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
二、数据库系统的特点
1、数据结构化：数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别
2、数据的共享性高，冗余度低且易扩容
3、数据独立性高：物理独立性和逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。逻辑独立性是指用户的应用程序和数据库的逻辑结构是相互独立的
4、数据由数据库管理系统统一管理和控制：
（1）数据的安全性保护
（2）数据的完整性检查
（3）并发控制
（4）数据库恢复
三、数据模型
数据模型是对现实世界数据特征的抽象，数据模型是数据库系统的核心和基础
1、概念模型，也称信息模型，它是按照用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。概念模型常见的表示方法是E-R方法，也称E-R模型
2、逻辑模型/物理模型，主要包括层次模型，网状模型、关系模型、面向对象数据模型和对象关系数据模型、半结构化数据模型等。它是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据库管理系统的实现。
3、数据模型的组成要素：
（1）数据结构：静态特性，数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系
（2）数据操作：动态特性，数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的规则。
（3）数据的完整性约束条件：是一组完整性规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容。
四、数据库系统的结构
模式是数据库中全体数据的逻辑结构的特征和描述，模式是相对稳定的，而实例是相对变动的。
1、数据库系统的三级模式结构：
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式、内模式三级构成，如下图：
（1）模式：模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构的特征和描述，是所有用户的公共数据视图。一个数据库只有一种模式
（2）外模式：外模式也称子模式或用户模式，它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数据的逻辑表示。**外模式通常是模式的子集，**一个数据库可以有多个外模式。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。
（3）内模式：内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式，它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。
2、数据库的二级映像功能与数据独立性
（1）外模式/模式映像：保证了数据的逻辑独立性，当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
（2）模式/内模式映像：保证了数据的物理独立性，当数据库的存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像作相应的改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
