一. 数据管理技术发展
1. 人工管理阶段
2. 文件系统阶段
-
不足:
- 数据共享性较差,只能实现文件级共享,不能在记录或数据项级实现共享
- 数据冗余度较大
- 数据存在不一致性
- 数据独立性较差
3. 数据库系统阶段
数据库
按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,并可为各种用户共享
。数据库一般都通过
应用程序或数据库管理系统
来建立、
维护和使用。
特点
:
(1)数据库是具有
逻辑关系和确定含义
的数据集合。逻辑上无关的数据集合不能称为数据库。
(2)数据库是针对明确的应用目标而设计、建立和加载的,并为这些用户的应用服务。
(3)数据库是对一个现实世界(如一个单位或组织)的映像,现实世界的某些改变必须及时地反映到该数据库中来。
数据库管理系统 DBMS
:位于
用户
与
操作系统
之间的数据管理软件
主要功能:
(1)
持久存储数据
。
(2)
数据定义
功能。
(3)
数据操纵
功能。用户使用 DML 可以实现对数据库的基本操作, 如查询、插入、删除和修改数据等。
(4)
事务管理
。DBMS 支持对数据的并发存取,即可以同时有很多不同的进程(称为 “事务”)对数据访问。
(5)
数据库的运行管理
。
(6)数据库
维护
功能。
数据库用户
:
(1)
偶然用户
。不经常访问数据库。
(2)
简单用户
。他们的主要工作是查询和更新数据库。银行的职员、航空公司的机票预订工作人员、旅馆 总台服务员等都属于这类用户。
(3)
高级用户
。这类用户不通过应用程序与数据库进行交互,而是用数据库查询语言来 表达他们的要求。高级用户包括工程师、科学家、经济学家、科学技术工作者等具有较高科学技术 背景的人员。
(4)
系统分析员
。系统分析员负责分析数据库用户特别是简单用户的需求,确定用户所 需要的数据,给出适应这些用户需求的数据库模式定义、文件结构设计、存取方式选择等。
(5)
应用程序员
。应用程序员是编写供多数人使用数据库的应用程序的计算机专业人 员。
数据库管理员:
(1)模式定义。
(2)数据存储结构和存储方式定义。
(3)模式和存储结构的修改。
(4)数据访问授权。
(5)日常维护。
数据库系统( DataBase System,简称 DBS
是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、DBMS(及其开发工具)、应用系统、数据库用户和管理员构成。
数据库
是系统的
核心
,
DBMS(及其开发工具)和数据库管理员
是系统的
基础
,
应用系统 和用户
是系统
服务的对象
。
DBS特点:
(1)数据结构化。数据结构化是数据库系统与文件系统的根本区别。
(2)数据共享度高。
(3)数据冗余度低。
(4)数据一致性高。
(5)系统弹性大,易扩充。
(6)数据独立性高。数据独立性是由数据库系统二级映像功能来保证的。
物理独立性
是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。
逻辑独立性
是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的
(7)数据由 DBMS 系统统一管理。
数据库系统的模式结构
三级模式
数据库系统的三级模式是指数据库系统由
外模式、模式和内模式
三级组成。
两级映象
1.外模式-模式映像
外模式-模式映像保证了数据库系统中的数据具有较高的=
逻辑独立性
。
2.模式-内模式映像
模式-内模式映像保证了数据库系统中的数据具有较高的
物理独立性
。
数据库的三级模式和两级映像把数据库分成为不同层次的视图,使不同类型的人员可以 从不同的角度看待数据库中的数据。
数据模型
第一类模型是
语义数据模型
,也称为
概念模型
,是一种基于对象的模型,它面向现实 世界,按用户的观点来对数据和信息建模,强调语义表达能力,建模容易、方便,概念简 单、清晰,易于用户所理解,是现实世界到信息世界的第一层抽象,是用户和数据库设计 人员之间进行交流的语言。常用的语义数据模型有实体联系模型(E-R 模型)、面向对象 模型等。
第二类模型是
经典数据模型
,也称为
数据模型
。它是一种基于记录的模型,主要包括网 状模型、层次模型、关系模型等。经典数据模型是面向机器世界的,它按计算机系统的观点 对数据建模,一般和实际数据库对应。
构成元素
一个数据模型应该能够精确描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束,因此数据模型通常包括
数据结构、数据操作和数据的约束条件
三部分内容。
实体联系模型 用E-R图表示