最全数据库复习材料(第一章)1.1数据库基础知识概念即名词说明

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第一章、数据库基础知识概念即名词说明

快到考试周啦,得好好复习一下这个学期所学的一些知识内容啦。这第一大课就从数据库开始吧!数据库。顾名思义就是一个装着数据的仓库,数据库可以类比成现实生活中的工厂存放零件的仓库,如果现在有一个工厂只有三个车间,有下面两种方法可以建立仓库。

第一种:每个车间对应一个单独的仓库,规定每个车间只能到自己的仓库中去取生产过程中所需要的各种零件。

第二种:三个车间对应一个大仓库,仓库里存放这个工厂所有的各种零件,三个车间可以共享使用。

目录

第一章、数据库基础知识概念即名词说明

1.1数据库系统概述

一、数据库基本概念。

1、数据(Data)

2、数据库(Database,DB)

 二、数据库系统(Database System,DBS)

1、 硬件平台及数据库

2、软件

3、人员

【数据库管理员】

【系统分析员和数据库设计人员】

【应用程序员】

【用户】

三、 数据管理技术的发展

1、人工管理阶段

2、文件系统阶段

3、数据库系统阶段

数据库系统有有以下几方面的控制功能。


1.1数据库系统概述

一、数据库基本概念。

1、数据(Data)

数据是指在某种媒体上可加以鉴别的符号资料,即对现实世界中客观事物的符号表示(描述事物的符号记录),其可以是数值数据,也可以是非数值数据。

2、数据库(Database,DB)

数据库就是数据存放的地方,是需要长期存储在计算机内,是一个有组织、可共享的数据集合。即在计算机系统中按一定的数据模型组织、存储和使用的相关联的数据集合。

数据库的特点(优点):具有较小的冗余度较高的数据独立性易扩展性,并且可为各种用户共享

数据库系统操作的对象和结果是什么?数据库的数据。数据库的数据也是以文件形式存储在存储介质上的,具有集中性共享性。其中集中性是指把数据库看成性质不同的数据文件的集合,其中的数据冗余很小;共享性就是指多个用户使用不同语言,为了不用应用目的可同时存取数据库中的数据。

总之,数据库可以解释为长期存储在计算机内,有组织、科共享的数据集合。数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并为各种用户共享。

3、数据库管理系统(Database Management System,DBMS)

DBMS是数据库的核心。是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件。他建立在操作系统的基础之上,是介于应用程序数据库系统之间的一层数据管理软件,主要功能对数据库进行定义、操作、控制和管理。

 二、数据库系统(Database System,DBS)

DBS是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库(DB)、操作系统、数据·库管理系统(DBMA)及其应用开发工具、应用系统、数据库管理员(Database Administrator,DSA)和用户构成。

1、 硬件平台及数据库

由于数据库系统数据量都很大,且DBMS丰富的功能使得自身的规模也很大,因此整个数据库系统对硬件资源提出了较高的要求,这些要求如下。
(1)有足够大的内存存放操作系统、DBMS的核心模块、数据缓冲区和应用程序。

(2)有足够大的磁盘等直接存取设备存储数据库,有足够的磁盘空间作为数据备份。

(3)要求系统有较高的通道能力,以提高数据传送率。

2、软件

数据库系统的软件主要包括以下内容。

(1) DBMS。DBMS是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件。

(2)支持DBMS运行的操作系统。

(3)具有与数据库接口的高级语言及其编译系统,便于开发应用程序。

(4)以DBMS为核心的应用开发工具。应用开发工具是系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器,包括第四代语言等各种软件工具。它们为数据库系统的开发和应用提供了良好的环境。

(5)为特定应用环境)成开发的数据库应用系统。

3、人员

开发、管理和使用数据库系统的人员主要有数据库库管理员、具有不同的数据视图。人员、应用程序员和用户。不同的人员涉及不同的的数据抽象级别,具有不同的数据视图。

【数据库管理员】

在数据库系统环境下,有两类共享资源,一类是 数据库,数据库管理员软件,因此需要有专门的管理机构来监督和管理数据库系统。”全面管理和控制数据库系(Database Administrator DBA)则是这个机构的一个(组)人员,负责全面管理和控制数据库系统,具体职责包括以下:

(1) DBA决定数据库中的信息内容和结构。数据库中要不应用程序员、系统分析参与决策,因此DBA必须参加数据库设计的全过程,并与用户、系统分析员密切合作共同协商,做好数据库设计。

(2) DBA决定数据库的存储结构和存取策略。DBA要综合各用户的应用要求,和数据库设计人员共同决定数据的存储结构和存取策略,以求获得较高的存取效率和存储空间利用率。

 (3) DBA定义数据的安全性要求和完整性约束条件。DBA的重要职责是保证数据库的安全性和完整性,因此DBA负责确定各个用户对数据库的存取权限、数据的保密级别和完整性约束条件。

(4)DBA监控数据库的使用和运行。DBA还有一个重要职责就是监控数据库系统的运行情况,及时处理运行过程中出现的问题。例如,系统发生各种故障时,数据库会遭到不同程度的破坏,DBA必须在最短时间内将数据库恢复到正常状态,并尽可能不影响或少影响计算机系统其他部分的正常运行。为此,DBA要定义和实施适当的备份和恢复策略,如周期性的转储数据、维护日志文件等。有关这方面的内容将在第10章中做进一步讨论。

(5) DBA负责数据库的改进和重组重构。在数据库系统运行过程中,大量数据不断插入,删除,修改,数据库系统在运行段时间之后, 会影响系统的性能。因此,DBA爱定期对数据库进行重组织,以提商系统的性能。当用户的需求增加和改变时,DBA还要对数据库进行较大的改造,包括修改部分设计,即数据库的重构。

(6) DBA还负责在系统运行期间监控系统的空间利用用率、处理效率等性能指标,对运行情况经行记录、统计分析,依靠工作实威并根据实际应用环境,不断故进我物车政计。不少数据库产品都提供了对数据库运行状况进行监控和分析的实用程序,DBA可以使用这些实用程序完成这项工作。

【系统分析员和数据库设计人员】

系统分析员负责应用系统的需求分析和规范说明,要和用户及DBA相配合确定系统的硬件软件配置,并参与数据库系统的概要设计。
数据库设计人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。数据库设计人员必须参加用户需求调查和系统分析,然后进行数据库设计。在很多情况下,数据库设计人员由数据库管理员担任。

【应用程序员】

应用程序员负责设计和编写应用系统的程序模块,并进行调试和安装。

【用户】

用户是指最终用户(End User)。最终用户通过应用系统的用户接口使用数据库,常用的接口方式有浏览器、菜单驱动、表格操作、图形显示、报表书写等。

三、 数据管理技术的发展

 数据库技术是应数据管理任务的需要面产生的。数据管理是指对数据进行分类组织编码存储检索和维护,是数据处理的审心问题。随着计算机硬件和软件的发展,数据管理技术经历了3个发展阶段,即人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段

1、人工管理阶段

数据存储介质: 磁带卡片,纸带。

软件用途:没有操作系统!

用途:科学计算

产生背景:在计算机出现之前,人们运用常规的手段从事记录、存储和数据加工,也就是利用纸张来记录和利用计算工具(算盘、计算尺)来计算,并主要使用人的大脑来管理和利用这些数据;到了20世纪50年代中期,计算机主要用于科学计算,当时没有磁盘等直接存取设备,只有纸带、卡片、磁带等外部存取设备,也没有操作系统和管理数据的专门软件,数据处理的方式是批处理。该阶段管理数据的特点如下。

(1)数据不保存。因为当时计算机主要用于科学计算,对于数据保存的需求尚不迫切。(一个应用程序对应一个数据集。)

(2)系统没有专用的软件对数据进行管理,每个应用程序都要包括数据的存储结构、存取方法和输入方法等。程序员编写应用程序时还要安排数据的物理存储(包括存储结构、存取方法、输入方式等),因此程序员负担很重。

(3)数据不共享。数据是面向程序的,一组数据只能对应一个程序,因此程序与程序之间有大量的冗余数据。

(4)数据不具有独立性。程序依赖于数据,如果数据的类型、格式或输入输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化,则必须对应用程序做出相应的修改。

2、文件系统阶段

数据存储质:磁盘、磁鼓等直接存取设备

软件技术:有操作系统,和高级语言。

产生背景:硬件采用直接存取的存储设备,操作系统中已经有了专门的数据管理软件,一般称为文件系统;数据不仅可以批处理而且能够联机进行实时处理。该阶段管理数据的特点如下。

(1)数据可以长期保存。

(2)由专门的软件,即文件系统进行数据管理。应用程序按名称存取数据,大大减小了程序的编写与维护工作量。

(3)数据共享性差。一个文件基本上对应于一个应用程序,不同应用程序具有部分数据库原理及应用相同数据时也必须建立各自的文件,不能共享相同的数据,数据冗余度大。相同数据重复存储、各自管理,给数据的修改与维护带来了困难,容易造成数据的不一致性。

(4)数据的独立性低。数据与程序间缺乏独立性,一旦数据的用不同的高级语言)修改应用程序和文件结构定义,而应用程序的改变(如应用程序改用不同的高级语言)也将引起文件数据结构的改变。

3、数据库系统阶段

介质:大容量快速在取的磁盘和光盘

技术: DBMS

用途:信息管理

产生背景:以文件系统作为数据管理手段已经不能满足应用的需要(多用户、多应用共享数据),于是出现了数据库技术及统一管理数据的专门软件——数据库管理系统。

该阶段管理数据的特点如下。

(1) 数据结构化,存取方式灵活。数据库系统实现了整体数据的结构化,在描述数据时不仅要描述数据本身,还要描述数据之间的联系。文件系统尽管其记录内部有某种结构,但记录之间没有联系。(且易扩充)

(2)数据共享性好,冗余度低。数据库系统从整体的角度看待和描述数据,数据不再面向某个应用,而是面向整个系统。这样既可以大大减少数据冗余,节约存储空间,又能避免数据之间不相容与不一致性。

(3)数据独立性高。数据库系统提供了两方面的映像功能,从而使数据既具有物理独立性又具有逻辑独立性。数据与程序间的物理独立性:数据的总体逻辑结构与某应用所涉及的局部逻辑机构之间的映像或转换功能保证了当数据的总体逻辑结构改委时,通过对映像的相,可以保持数据的局部逻辑结构不变,由于应用程序是依据数据的局部逻辑结构编司租因此应用程序不必修改。数据与程序间的物理独立性:数据的存储结构与逻辑结构之间的映像或转换功能休罗辑结构不变,从而应用程序也不必修改。

(4)数据由DBMS统一管理和控制。统一管理有结构的数据,使数据可以有灵活的吏用方式,数据库系统弹性大,易于扩充。

数据库系统有有以下几方面的控制功能。

(1)数据的安全性控制:保护数据,防止不合法使用数据造成数据的泄密和破坏,使每个用户只能按规定对某些数据以某种方式进行访问和处理。

(2)数据的完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性,即将数据控制在有效的范围内,或要求数据间满足一定的关系。

(3)并发控制:当多个用户的并发进程同时存取、修改数据时,可能会相互干扰而得到错误的结构,并使数据的完整性遭到破坏,因此需要对多用户并发操作加以控制和协调。

(4)数据库恢复:对于硬件、软件出现的问题或者操作员失误、故意破坏等造成的故障,DBMS必须将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态。

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