1.1数据库的基本概念

1.1.1 数据管理的发展历程

发展阶段:人工管理阶段->文件管理阶段->数据库管理阶段

1.人工管理

20世纪50年代中->用于科学计算

特点：

（1） 数据不被保存。

（2） 应用程序管理数据

（3） 数据不能共享

（4） 数据不具有独立性

2.文件管理

后期至60年代中期

优点：

（1） 数据可以长期保存

（2） 由文件系统管理数据

缺点:

（1） 数据共享性差，冗余度大

（2） 数据独立性差

程序与数据之间额关系

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3.数据库系统阶段

60后期

应用程序与数据之间的关系

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高级数据库阶段主要标志-80年代的分布式数据库系统、90的对象数据库系统和21世纪初的网络数据库系统阶段的出现。

1. 分布式数据库系统

特点：

（1） 数据库的数据物理上分布在各个场地，但逻辑上是一个整体

（2） 各个场地既可以执行局部应用（访问本地DB），又可以执行全局应用（访问异地DB）

（3） 各地的计算机由数据通信网络相联系。

2. 对象数据库系统

特点：

（1） 对象数据库模型能完整地描述现实世界的数据结构，能表达数据间嵌套、递归的联系。

（2） 具有面向对象技术的封装性（把数据与操作定义在一起）和继承性（继承数据结构和操作），提高了软件的可重用性。

3. 网络数据库系统

三个阶段的比较

背景	人工管理阶段	文件系统阶段	数据库系统阶段
应用背景	科学计算	科学计算、管理	大规模管理
硬件背景	无直接存取设备	磁盘、磁鼓	大容量磁盘
软件背景	没有操作系统	有文件系统	有数据库管理系统
处理方式	批处理	联机实时处理、批处理	联机实时处理、分布处理、批处理

特点	人工管理阶段	文件系统阶段	数据库系统阶段
数据库的管理者	用户（程序员）	文件系统	数据库管理系统
数据的共享程度	某一应用程序	某一应用	现实世界
数据面向的对象	无共享，冗余度极大	共享性差，冗余度大	共享性高，冗余度小
数据的独立性	不独立，完全依赖于程序	独立性差	具有高度的物理独立性和一定的逻辑独立性
数据的结构化	无结构	记录内有结构，整体无结构	整体结构化，用数据模型描述
数据控制能力	应用程序自己控制	应用程序自己控制	由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制和回复能力

1.1.2 相关术语

数据库->存放数据的文件

数据库管理系统->用来管理和控制数据库文件的组织、存储以及如何访问数据库中的数据的专门工具。

1.数据库

数据库（Database）->存放数据的仓库。

数据库数据特点->永久存储、有组织和可共享。

2.数据库管理系统

DBMS(Database Management System）->数据库管理系统

3.数据库系统

数据库系统->在计算机系统中引入数据库后的系统，由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统和数据库管理员构成。

数据库系统的组成

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数据库系统在计算机系统中的地位

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1.1.3 数据模型

模型->是现实世界特征的模拟与抽象。

数据模型(Data Model)->一种模型，是现实世界数据特征的抽象。

按应用层次->概念数据模(Conceptual Data Model)、逻辑数据模型(Logic Data Model)和物理数据模型(Physical Data Model)

概念数据模型->概念模型。面向客观世界、面向用户的模型。

逻辑数据模型->逻辑模型。面向世界系统的模型。种类-层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。

物理数据模型->物理模型。面向计算机物理表示的模型。

数据模型-数据结构、数据操纵和完整性约束组成。

1.E-R模型

概念模型中最著名的实体联系模型。

(1)实体

现实世界客观存在并可相互区分的事物。

(2)属性

实体的某一特性。

(3)实体型

若干个属性型组成的集合。

（4)实体集

同型实体的集合。

(5)码

能唯一标识一个实体的属性或属性集。

(6)域

属性值的取值范围。

(7)联系

两个实体型之间的联系。

一对一联系(1:1)

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一对多联系(1:n)

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多对多(m:n)

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四个基本成分

矩形框，表示实体类型(研究问题的对象)

菱形框，表示联系类型(实体间的联系)

椭圆形框，表示实体类型和联系类型的属性。

直线，联系类型与其涉及的实体类型之间以直线连接

关系模型

数据库领域最常用的逻辑数据模型有四种

层次模型(Hierarchical Model)

网状模型(Network Model)

关系模型(Relational Model)

面向对象模型(Object Oriented Model)