四个基本概念
- 数据data
概念： 描述事物的符号记录
数据库中存储的基本对象
- 数据库DB
概念：长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合
- 数据库管理系统DBMS
概念：位于用户USER和操作系统OS间的一层数据管理软件
功能：
- 数据定义功能
- 数据组织、存储和管理
- 数据操纵功能
- 数据库的事务管理和运行管理
- 数据库的建立和维护功能
- 数据库系统DBS
概念： 引入数据库后的计算机系统 组成：
- 数据库
- 数据库管理系统（及其应用开发工具）
- 应用系统app
- 数据库管理员--DBA的职责
- 决定数据库的信息内容和结构
- 决定数据库的存储方式和存取策略
- 定义数据库的安全性要求和完整性约束
- 监控数据库的使用和运行
- 数据库的改进、重组和重构
特点：
- 数据结构化（这是数据库系统与文件系统的本质区别）
- 数据的共享性高、冗余度低、易扩充
- 数据独立性高（数据独立性程序与数据之间相互独立，不受影响）（数据独立性由数据库管理系统的二级映像功能来保证）
- 物理独立性
- 逻辑独立性（局部逻辑数据结构与全局逻辑数据结构之间的独立性）
- 数据由数据库管理系统统一管理和控制
- 安全性保护
- 完整性保护
- 并发控制
- 数据库恢复
数据模型
概念： 对现实世界数据特征的抽象
作用 用来描述组织数据和对数据进行操作的
分类：
1. 概念模型/信息模型
作用：
- 从用户的观点对数据建模
- 主要用于数据库设计
基本概念：
- 实体（客观存在并可相互区别的事物：学生（学号，实体姓名，年龄，性别，学院)；score(sno cno grade)
- 属性：实体所具有的某个特性
- 码：唯一标识实体的属性集
- 实体型：用实体名及属性名集合来抽象和刻画同类实体
- 实体集：同一类型实体的集合
- 联系：实体内部的联系，实体之间的联系（一对一、一对多、多对多）
2、逻辑模型和物理模型
作用 从计算机系统的观点对数据建模
关系模型
由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规范化的二维表
术语：
- 关系：一个关系对应一张表
- 元组：一行一元组
- 属性：一列一属性
- 码：表中的某个属性组（唯一确定的一个元组）
- 域：属性的取值范围
- 分量：元组中的一个属性值，关系的每一个分量不可再分
- 关系模式：对关系的描述，一般表示为关系名（必须是规范化的）
关系的每一个分量必须是不可分的数据项
优点：
- 建立在严格的数学概念上
- 概念单一，数据结构简单，用户通俗易懂
- 存取路径对用户透明，具有更高的数据独立性和安全保密性
**缺点：**存取路径透明，查询结果不如格式化模型
物理模型
描述数据在系统内部的表示方法和存取方法
数据模型的三要素
- 数据结构（描述数据库的组成对象以及对象之间的联系）
描述的内容与对象的类型、内容、性质有关，与数据之间的联系有关
数据结构是对模型静态特性的描述
- 数据操纵
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，包括操作和有关的操作规则
- 型：某一类数据的结构和属性的说明
- 值：一个具体的赋值
主要操作： 查询和更新（插入、删除、修改）
实际操作的语言：关系代数、关系演算、SQL语言
数据操作是对模型动态特性的描述
- 完整性约束
完整性约束是一组完整性规则
完整性规则 ：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用于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
数据模型提供完整性约束的定义和检查机制
规定数据模型必须遵守的基本的和通用的完整性约束例如，在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性
数据库系统的结构
模式： 称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。仅涉及型的描述，不涉及具体的值。
模式的一个具体值称为模式的一个实例
三级模式
模式
模式是所有用户的公共数据视图，定义数据库数据的逻辑结构以及数据之间的关系
一个数据库只有一个模式
外模式/子模式/用户模式
数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑模式和特征的描述
是数据库用户的数据视图，通常是模式的子集，外模式与应用程序之间是一对多的关系，一个数据库有多个外模式
内模式/存储模式
对数据物理结构与存储方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式
一个数据库只能用一个内模式
二级映像
外模式/模式映像
当模式改变可以有多个外模式，一个外模式可以对应多个应用程序，一个应用程序只能使用一个外模式
作用： 当模式改变的时候改变映像，可以使外模式不变。应用程序不变，保证数据的逻辑独立性
模式/内模式映像
作用当存储结构改变时改变映像，可是模式不变、应用程序不变，保证数据的物理独立性
数据库只有一个模式，也只有一个内模式
