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基本概念

Term
数据库(DB) 长期存储在计算机内、有组织的、大量的、共享的数据集合
数据库管理系统(DBMS) 位于用户与操作系统（OS）之间的一层数据管理软件，为用户或应用程序提供访问数据库的方法和接口
数据库管理员(DBA)
数据库系统(DBS) DB+DBMS+DBA+软件平台+硬件平台
数据库技术 研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门软件学科
data & infomation 数据是信息的载体，信息则是数据的内涵
数据库应用系统(DBAS) DBS+应用软件+UI+用户 利用数据库系统作应用开发所构成的集成化的独立运行系统
DBMS 功能
数据组织 数据模式定义，数据存储的物理构作
数据操纵 查询、插入、修改和删除
数据维护 完整性、安全性定义与检查
数据控制与保护 并发控制与故障恢复
数据服务 内置函数
数据字典
  • 数据库用户
    • End users
      • Casual users(终端查询用户)
      • Naive users(应用程序的使用者)
    • Application programmers
    • DBA
  • sub languange
    • SQL 语言
      • DDL(Data Definition Language)：数据的模式定义域数据的物理存取构作
      • DML(Data Manipulation Language): 查删增改等
      • DCL(Data Control Language): 完整性、安全性定义与检查
    • 使用方式
      • 交互式命令语言
      • 宿主型语言
  • Architecture of Database System
    • Two-tier Architechture (两层 C/S)
      • DB 和 DBMS 运行在数据库服务器中，DBAS 运行在客户机中
    • 三层 C/S
      • DBAS 运行在应用服务器中(Web 服务器)

DBS 特点

  • 集成性 integration
    • 集多种应用数据于一体，采用统一的数据结构
    • 全局统一的数据模式
  • 高共享性
    • 供多个应用程序使用
    • 在DBS基础上开发新应用程序
  • 低冗余性
  • 独立性
    • 物理独立性：数据的物理结构（包括存储结构、存取方式等）的改变，不影响数据库的逻辑结构，从而不致引起应用程序的变化
    • 逻辑独立性：数据库总体逻辑结构的改变，如修改数据模式、增加新的数据类型、改变数据间联系等，不需要相应修改应用程序
  • 数据的统一管理与控制
    • 完整性检查
    • 安全性保护
    • 并发控制
    • 故障恢复

发展历史

发展历史图

年代
20 世纪 50 年代末 文件系统阶段
20 世纪 60 年代末 层次数据库和网状数据库
20 世纪 70 年代 关系数据库
20 世纪 80 年代 通用数据库系统（面向对象数据库系统，知识库系统，关系数据库系统扩充）
  • 新一代数据管理技术
    • CAP
      • P: 分区容忍性
      • A: 可用性
      • C: 一致性
    • NoSQL
      • Key-Value
      • Document-Oriented
      • 列存储
      • Graph-Oriented

数据库内部结构体系

  • 数据模式：数据结构的表现方式
  • 三级模式
    • 外模式（子模式、用户模式）：用户数据库
      • 概念模式子集
    • 概念模式（模式）：概念数据库
      • 面向数据库系统，以某种数据模型为基础，利用 DDL 描述
    • 内模式（物理模式）：物理数据库
      • 物理储存结构
  • 两级映射