前言

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第1章：“数据库系统概述”的学习提纲。

计算机的主要应用领域

科学计算（早期的重点）
过程控制
数据处理（现代的重点）

1.1 信息、数据、数据处理与数据管理

信息 = 数据 + 语义
数据处理包括数据管理；数据管理是数据处理的重点

1.2 数据库技术的产生、发展

人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段

人工管理阶段中，数据管理的特点：

无专门的存取设备
无专门的管理软件
数据无共享性：不同程序使用相同数据时，各自使用 -> 存在冗余数据
数据无独立性：数据与程序紧耦合，数据变化 -> 程序变化

程序和数据的对应关系：一个程序——一个数据集

文件系统阶段中，数据管理的特点：

有专门的存取设备，数据以文件形式保存，文件的形式多样化
有专门的管理软件：文件系统
数据有一定的共享性
数据有一定的独立性

程序和数据的对应关系：一个程序——一个文件；多个程序——一个文件系统——多个文件

数据库系统阶段中，数据管理的特点：

数据是结构化的
有专门的管理软件：数据库管理系统（DBMS），有统一的数据管理功能
数据有共享性
数据有独立性：物理独立性，逻辑独立性

程序和数据的对应关系：多个程序——一个数据库管理系统——一个数据库

数据库管理系统的数据控制功能：

数据的安全性控制：如身份认证和权限访问控制
数据的完整性控制：正确性，有效性，相容性
并发控制
数据恢复控制

正确性：数据合法。如数值型数据中无字符型数据
有效性：数据在定义的有效范围。如月份只能用1~12的正整数表示
相容性：同一实体的多个数据相同。如一个人只有一个性别

1.3 数据库系统的组成

由低到高层：

数据库（DB）：

集成性
共享性

硬件系统：

设备

软件系统：

操作系统（OS）
数据库管理系统（DBMS）
应用系统

用户：

第三类用户：数据库管理员（DBA）
第二类用户：应用程序员（AP）
第一类用户：最终用户（EU）

1.4 数据库系统的内部体系结构

三级模式的内部体系结构的别名：ANSI/SPARC体系结构

由低到高层：

3模式：

内模式/物理模式/存储模式（唯一）
模式/概念模式（唯一）
外模式/用户模式/子模式（不唯一）

2映像：

内模式/模式映像（唯一）
模式/外模式映像（不唯一）

1.5 数据库系统的外部体系结构

从最终用户的角度：

单用户结构（桌面型数据库系统）：计算机有数据库、数据库管理系统和应用
多用户/主从式结构：主机有数据库、数据库管理系统和应用，从机只作为主机的输入/输出设备
分布式结构
客户机/服务器（C/S）结构（富客户机模式；两层结构）：客户机有应用，服务器有数据库和数据库管理系统
浏览器/服务器（B/S）结构（瘦客户机模式；三层结构）：客户机有浏览器，应用服务器有应用，数据库服务器有数据库和数据库管理系统

1.6 数据库管理系统

1.6.1 DBMS的主要功能：

数据定义
数据操作
数据库运行管理
数据库的建立和维护
数据通信接口
数据组织、存储和管理

数据定义：数据定义语言（DDL）

CREATE
DROP
ALTER

数据操纵：数据操纵语言（DML）

INSERT
DELETE
UPDATE
SELECT：数据查询语言（DQL）

数据库运行管理：数据控制语言（DCL）

数据的安全性控制
数据的完整性控制
数据的并发性控制
数据的恢复控制

1.6.2 DBMS的组成

语言编译处理程序
系统运行控制程序
系统建立、维护程序
数据字典

1.6.2 DBMS的数据存取的过程

数据流向：应用 <-> 数据库管理系统 <-> 数据库

1.7 数据模型

1.7.1 数据模型的概念及分类

模型的转换：三个世界、两级抽象、四种模型和四种数据模型

现实世界的实际模型 ->
信息世界的概念/信息/实体模型 ->
计算机世界的数据/逻辑模型+物理模型

数据模型的类型：

层次模型
网状模型
关系模型
面向对象模型

1.7.2 数据模型的组成要素

数据结构：描述实体和联系，表现静态特性
数据操作：描述操作规则和操作，表现动态特性
数据的完整性约束：描述定义约束的机制和约束

1.8 三个世界及其有关概念

现实世界

信息世界：

实体
属性：型 + 值
实体型
实体集
码/键
域
联系：实体型内的联系 + 实体型间的联系

实体型内的联系：
一对一
一对多
多对多

实体型间的联系：
一对一
一对多
多对多

计算机世界：

字段/数据项：描述属性
记录：描述实体
文件：描述实体集
关键字/键

总结：

现实世界	信息世界	计算机世界
事物总体	实体集	文件
事物个体	实体	记录
特征	属性	字段
事物联系/实际模型	概念/信息/实体模型	数据模型

1.9 四种数据模型

层次模型：数据结构是树
网状模型：数据结构是图
关系模型：数据结构是二维表/关系；数据操作满足实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性
面向对象模型

非关系模型：层次模型 + 网状模型

二维表的组成：

表名
表头：型
表体：值

关系模型的相关概念：

关系
元组
属性
域
分量：具体一行一列的值
候选码
主码
关系模式：型
关系实例：值

1.10 数据库领域的新技术

分布式数据库
数据仓库与数据挖掘技术
多媒体数据库
大数据技术

大数据的特性：4V

数据量大（Volume）
数据类型繁多（Variety）
数据处理速度快（Velocity）
数据价值密度低（Value）

总结

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》第1章：“数据库系统概述”的学习提纲。

参考资料

《数据库原理及应用教程（第4版 | 微课版）》主编：陈志泊；副主编：许福，韩慧；编著：崔晓晖，路贺俊，阮豫红

作者的话

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作者：夜悊
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