第一章 数据库系统概述

一、数据库系统及其总体结构

1、DBMS¹出现的背景

1.1 基于 文件系统 的简单数据管理应用开发

模块包含：学生基本信息、注册、课程选课和成绩模块

## **结构体**
struct Student
{
	int nStudent;
	char szStudName[20];
	int nStudAge;
}

该文件系统的实现过程：
1.定义数据结构；
2.构造链表；
3.创建用户界面；
4.创建数据存储文件；
(备注：模块最基本的数据操作：增、删、改、查)

此文件系统的弊端

• 大容量数据的处理和存储问题；
• 多用户并发访问问题；
• 故障恢复；
• 安全性；
• 数据完整性；

DBMS 的五大基本功能：数据独立性、并发控制、故障恢复、安全性、完整性

1.2 DBMS 的三级抽象层次：视图抽象、概念抽象、物理抽象**（！能直观的理解图很重要！）**

三层抽象层层递进，从而完成现实系统向计算机系统的转化

对图的理解：
①外模式可以有多个；
②现实系统经过 数据抽象 → 多个 数据模式（即外模式）；
③多个数据模式合并为一个总的数据模式，此为 概念抽象 的结果。（因为是全局数据模式，故 概念模式只有一个 ）；
④在概念模式抽象、转化为计算机可实现的内模式，此过程称为 物理抽象 ；

1.3 数据库语言与SQL²

SQL的功能：数据定义、数据操作、系统管理

1.4数据库系统的总体结构

2、数据库系统的关键术语和概念

2.1 DB及其相关概念

数据（Data） 描述现实世界中各种具体事物或抽象概念的可存储并具有明确意义的信息
数据库（DB） 相互关联的数据集合
数据库管理系统（DBMS） 通用的软件系统，由一组计算机程序构成。能对DB进行有效的管理、完整性管理等；同时，他也为用户提供了一个软件环境，使其能够方便快速地创建、维护、检索、存取和处理数据库中的信息。
数据库系统（DBS） 指一个环境，在这个环境中，用户的应用系统得已顺利运行。
数据字典（DD） 类似于DB的说明信息，这些信息称为 元数据
数据库操作（Darabase Operation） 增、删、改、查

2.2 视图及其相关概念

视图 对同一DB的每种理解即被称为该DB的一个视图

2.3 数据抽象、数据模型、数据模式及其相互关系 （重点）

数据抽象 数据抽取的过程，是将现实系统转化为计算机化的第一步过程。包含三种层级：视图抽象，概念抽象，物理抽象

数据模型 是数据抽象的工具。
三要素：
①数据结构：描述现实系统中data的静态特性
②数据操作：描述data的动态特性（增删改查）
③数据约束：包含 data本身的约束 和 data间的约束
模型分类：
按人类思维表达方式的接近程度，从高级到低级分为：
①概念数据模型 面向用户和现实
②逻辑数据模型 反映数据的逻辑结构，包括：关系数据模型、层次数据模型、网状数据模型
③物理数据模型 涉及物理存储结构

数据抽象和数据模型的对应关系

数据抽象	数据模型
视图抽象，概念抽象	概念数据模型
物理抽象	逻辑数据模型
无	物理数据模型

2.4 传统数据模型回顾

层次数据模型 树形结构表示实体及实体间的联系
限制如下：①只有根结点；②除根结点以外其余结点只有一个双亲结点
网状数据模型 打破了层次数据模型的限制，比它更有普遍性

3、数据库应用系统开发概述

3.1 C/S 模式

即客户/服务器模式，由客户端和服务器端组成。
优化 → 三层C/S模式：由客户端、应用服务器端和DBMS服务器端三层构成

3.2 B/S模式

即浏览器/服务器模式。

---

1. 数据库管理系统 ↩︎

2. 结构化查询语言 ↩︎