【BUAA】数据库管理技术-概述

发表于 2024-02-26 更新于 2024-03-04 阅读次数： Changyan：本文字数： 1.8k 阅读时长 ≈ 7 分钟

数据管理技术第一周：概论

信息（Information）
- 是影响动态系统的状态的事件，可以被看作是一个消息的输入
- 是一组符号构成的序列，可以被解译为一个要传递的消息（message）
- 可以被记录和传播
数据（Data）
- 对事物进行定性或定量描述的值
- 对客观事物进行记录并可以鉴别的符号
- 用于记录信息
数据的类型和值
- 数据类型：计算机系统使用数据的方法，包括整型、字符型、日期型……
- 数据值：按照数据类型记录的信息内容
数据是信息的载体，信息是数据的解译

计算机系统对数据进行的操作
- 数据管理 -> 数据库
- 数据处理 -> 应用程序
- 数据传输 -> 计算机网络
数据管理的任务
- 数据存储：合理组织数据，持久化存储
- 数据维护：维护数据内容，对数据集合进行增删改等操作
- 数据查询：从数据存储中提取需要的数据
- 数据安全等

是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据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。数据库的三个特点：永久存储、有组织、可共享。

是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，是计算机的基础软件，也是一个大型复杂的软件系统。

基于数据库建立的一种信息系统，通常由应用程序、数据库、数据库管理系统、用户和数据库管理员组成。

数据库用户
- 数据库管理员（DBA）：负责安装数据库管理系统，决定数据库的信息内容和结构，决定数据库的存储结构和存取策略，通过数据库管理系统维护数据库，制定和执行安全策略，备份恢复策略和调优策略等，定义数据的安全性要求和完整性约束条件，保障系统平稳高效运行。
- 应用系统开发人员：设计和开发数据库应用系统，主要（在应用程序代码中）通过DML语言使用数据数据库中的数据
- 终端用户：使用数据库系统完成特定的业务。主要通过应用程序人机界面访问操作不需要具备数据库知识。

手工处理阶段 -> 文件系统阶段 -> 数据库系统阶段

数据结构化： 描述数据的时候，不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。数据之间的联系通过存取路径来实现，把相关的数据有机地组织在一起。
数据共享与低冗余： 数据库中的数据考虑所有用户的数据需求，面向整个个系统组织的，而不是面向某个应用的，因此数据中包含了所有用户的数据成分。每个用户通常只用到其中的一部分数据，不同用户所使用的数据可以重叠，统一部份数据也可以为多用户共享。在数据库方式下，用户不是自建文件，而是取自数据库中某个子集，它并非独立存在，而是靠DBMS从数据库映射出来的，所以叫逻辑文件。尽管一个数据可能出现在不同的逻辑文件处，但实际上的物理存储只可能出现一次，减少了数据冗余。

数据独立性：数据库中的数据与应用程序之间不存在依赖关系，而是相互独立的。
- 物理独立性：修改数据库的物理存储结构，需要由数据库管理员对内模式/模式映像做出相应改变，可以使得模式保持不变，从而应用程序不必改变。
- 逻辑数据独立性：修改数据库的物理存储结构，需要由数据库管理员对内模式/模式映像做出相应改变，可以使得模式保持不变，从而应用程序不必改变。
方便的用户接口
- 通过标准化的非过程语言SQL，很方便的操纵数据库
  - 数据定义语言DDL
  - 数据查询语言DQL
  - 数据操纵语言DML
  - 数据控制语言DCL
- 交互式和嵌入式相结合
  - 独立使用：联机交互的方式，直接操纵数据库
  - 嵌入式：嵌入到高级编程语言中，使得应用程序能够操纵是数据库
统一的数据管理与控制功能：数据库中数据管理系统进行统一的管理和控制
- 数据的完整性：指的是正确性、有效性、相容性
- 数据的安全性：主动安全（防止数据被非法使用修改）、被动安全（数据遭到破坏时能立即将数据完全恢复）
- 并发控制

模式（概念模式）—逻辑层：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，所有用户的公共数据试图，综合了所有用户的需求
外模式（子模式或用户模式）—用户层：数据库用户（应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，它基于数据视图（view）实现，视图是与某一应用有关的数据的逻辑表示
内模式（存储模式）—物理层：是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式，一个数据库只有一个内模式