数据库概述

数据库是数据管理的有效技术，是计算机科学的重要分支。随着时代的发展，今天信息资源已经成为一种宝贵的财富。从校务管理系统到电子政务、商务系统，这些社会的方方面面都会产生庞大的数据，管理和使用这些数据成为当今相关从业者必不可少的一种技能。

四个基本概念：

• 数据
  数据库中储存的基本对象。狭义的数据指的是对客观世界的数字化描述，而广义的理解认为数据的种类有很多，如文本（text）、图像（image）、音频（audio）、视频（video）等等。

• 数据库
  概念：顾名思义，是存放数据的仓库。严格来讲，数据库指长期储存在计算机内、结构化、有组织、可共享的大量数据的集合。
  特点：数据按一定的数据模型组织、描述和储存，有较小的冗余度 (redundancy)、较高的数据独立性 (data independency) 和易扩展性 (scalability)，并可以为多个用户共享（永久储存、有组织、可共享）。

• 数据库管理系统
  概念：位于用户和操作系统之间的一层数据库管理软件。是计算机的基础软件。
  主要功能：数据库（表）的增删改查、事务管理和运行管理、维护和其它功能（与其它软件系统的通信。。。）

• 数据库系统
  概念：由数据库、数据库管理系统（及应用开发工具）、应用程序和数据库管理员组成的储存、管理、处理和维护数据的系统。注意：整个数据库系统中起决定性作用的是“数据库管理员”。

数据管理技术的发展

• 人工管理阶段
  20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。由于软硬件落后、数据处理方式不成熟，当时的数据管理由人工完成。它有这些特点：数据不保存（使用时将数据输入，用完撤走）、无管理软件，管理工作交由程序员、数据共享性低、数据不具有独立性。

• 文件系统阶段
  20世纪50年代后期到60年代中期，由于硬件技术进步（有了磁盘、磁鼓等直接存取的设备），数据库管理软件（称文件系统）出现，有了批处理方式等等原因，数据库管理技术不同以往。此时的数据库管理系统被称为“文件系统”，它有如下特点：数据可以长期保存、有文件系统管理数据、数据共享性差、冗余度大、独立性差

• 数据库系统阶段
  20世纪60年代后期之后，计算机技术发展越来越成熟。硬件中出现了大容量硬盘，集成度更高、处理速度更快的处理器，软件发展日新月异，处理方式上出现了分布式处理。在此背景下，以文件系统作为数据管理的系统已经不能满足应用需求，当今的数据库系统迎运而生。

数据模型

数据模型分概念模型、逻辑模型和物理模型。

• 概念模型：按照用户的观点来对信息建模，主要用于数据库设计。

• 逻辑模型：包括层次模型，网状模型、关系模型、面向对象数据模型和对象关系数据模型。

• 物理模型：对数据最底层的抽象，它描述数据在系统内部（或磁盘）的表示方法和存取方法。

信息世界基本概念

• 实体：客观存在并可相互区别的事物。比如：人、事、物、抽象的概念或联系（一个学生、一个工人、学生的选课）。

• 属性：实体具有的某一特性。如学生实体的属性有：学号、姓名、性别、年龄等等。

• 码：唯一表示实体的属性。

概念模型的表示方法

最为常用的概念模型表示方法是：P.P.S.Chen 于1976 年提出的 实体联系方法。该方法用 E-R 图来表示，E-R 方法也称为 E-R 模型。

常用数据模型

• 层次模型

• 网状模型

• 关系模型

• 面向对象数据模型

• 关系对象数据模型

• 半结构化数据模型

关系型数据库

关系型数据库是指支持关系模型的数据库系统，应用数学方法来处理数据库中的数据。在用户看来，关系型数据库中的数据结构是一张扁平的二维表。

• 最早将这类方法用于数据处理的是 1962 年 CODASYL 发表的“信息代数”。

• 1968 年David Child 在 IBM 7090 机上实现了集合数据论结构，但系统严格提出关系模型的是美国 IBM 公司的E.F.Codd。

• 1970 年，E.F.Codd在美国计算机学会会刊《Communication of the ACM》上发表了题为“A Relational Model of Data for Shared Data Banks”的论文，开创了数据库系统的新纪元。

• 20 世纪 70 年代末， IBM 公司的 San Jose 实验室在 IBM 370 机上研制出的关系数据库实验系统 System R 历时六年获得成功。

• 1981 年，IBM公司有宣布了具有 System R 特性的新数据库软件产品 SQL/DS问世。

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