1.1 数据库基础知识

　 【视频讲解：数据库基础知识】

1.1.1 计算机数据管理的发展

一、数据与数据处理

　　1）数据:是描述客观事物的符号记录,是用物理符号记录下来的可以鉴别的事物特性。包括:数字、文字、图形、图像、动画、声音等。
　　2）信息:是数据经过加工处理后的有用结果。或是能表示一定含义的数据。
　　　例:
　　　　数据描述: 王阳,9098135,男1980,江苏,计算机系,1998。
　　　　经过简单的推论后,可得出这样的信息:
　　　　王阳是位男大学生,学号为9098135,1980年出生,江苏人,1998年考入计算机系。
　　3）数据处理:将数据转换成信息的过程。
　　内容包括:
　　数据收集 →数据整理（鉴别） → 存储数据 → 使用数据（计算、统计、查询等） →维护数据
　　故通过数据处理可以获取信息,然后对信息进行解释、推论、归纳、分析、综合等而产生决策。
　　在一个企事业单位中，数据的处理与作用呈金字塔形，如下图所示：

二、数据管理技术的发展

　　计算机对数据的管理是指对数据的组织、分类、编码、检索和维护所提供的操作手段。
　　经历了:人工管理、文件系统、数据库系统、分布式数据系统、面向对象数据库系统。
　　1、人工管理
　　20世纪50年代中期以前
　　特点:
　　1）程序员必须掌握数据在计算机中的存储地址和方式，才能在程序中正确的使用数据。
　　2）程序与数据不独立,数据不能保存,程序之间有数据冗余。

　　2．文件系统
　　20世纪50年代后期至60年代中期
　　特点:
　　1）数据存储在数据文件中,由文件管理系统使用数据。
　　2）数据文件和程序文件相互依赖,数据冗余度大,且造成数据的不一致性。

　　3．数据库系统
　　20世纪60年代后期至今
　　特点:
　　1）数据库诞生, 数据库通过数据库管理系统进行管理。
　　2）数据冗余度减小,共享性提高。

　　4．分布式数据库系统
　　20世纪80年代,随着网络技术的发展,适应C/S系统结构的数据库系统。

　　特点:
　　1）在一个分布式数据库中,一个应用可以对其所需的数据进行透明的操作,这些数据在不同的数据库中分布,由不同的数据库管理系统管理,在不同的机器上运行,由不同的操作系统支持,被不同的通信网络支持。
透明:指从逻辑角度看,应用程序所操作的数据好像是由运行在一台机器上的单一的数据库管理系统管理着。
　　2）由很多物理上分开的数据库系统通过通信网络连在一起,不同位置的数据库协同工作,用户可以访问到网络上任何位置的数据库中的数据,就好像在本机访问一样。

　　5．面向对象数据库
　　是数据库技术与面向对象程序设计相结合的产物,是面向对象的方法在数据库领域中的实现和应用。
　　基本思想:用户程序不应与面向机器的结构如字段和记录直接打交道,而应该直接对对象和建立在对象之上的操作进行处理。
　　OODB(Object Oriented Database)技术可以满足的应用包括:
　　1）CAD
　　2）计算机辅助软件工程
　　3）多媒体数据库
　　4）办公自动化
　　5）超文本数据库

1.1.2 数据库系统

一、数据库的概念

　　1．数据库（DB—Database）:(是以一定的组织方式存储在计算机的存储设备上的相互关联的数据集合。)
　　1）定义:是存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合。它能以最佳的方式、最少的重复为多种应用服务
　　2）特点:
　　数据的共享性:库中的数据可为多个程序、用户服务。
　　独立性:数据文件与用户的应用程序彼此独立，即修改数据时,不必修改使用数据的程序
　　数据库的数据冗余(重复)少。
　　例:学生信息库
　　学号,姓名,性别,年龄,特长,各门课程学习成绩，家庭住址,学习经历等。
　　应用1: 班主任了解学生基本状况→住址,学习经历
　　应用2：开运动会挑选运动员→特长
　　应用3：文艺活动→特长
　　应用4：评三好学生、优秀毕业生,或用人单位筛选→学生成绩

　　2、数据库应用系统
　　定义:指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，而向某一类实际应用的应用软件系统。
　　如:劳资系统、人事管理系统、学生信息系统、员工培训系统、物资管理系统、教学管理系统、维修系统、客户跟踪系统等。

　　3、数据库管理系统(DBMS—Database Management System)
　　1）定义:是用来管理数据库数据的大型程序，是用户与数据库的接口。
　　2）说明：
　　DBMS 提供各种命令对DB进行操作,可以帮助用户完成数据库的建立、询问、显示、修改、打印报表等工作。
　　DBMS包括数据描述语言及其翻译程序、数据操纵语言及其编译程序、数据库管理例行程序。
　　通俗地说:数据库是存放数据的地方,而DBMS是指在数据库的环境下,如何存取数据等多种管理数据库的功能。

　　4、数据库系统
　　1）定义:指引进数据库技术后的计算机系统有组织地,动态地存储大量相关数据提供数据处理和信息资源共享的便利手段
　　2）组成有五部分:硬件系统、数据库集合、DBMS及相关软件、数据管理员和用户。
　　数据库系统如图1-1所示。

二、数据库系统的特点

　　1）实现数据共享,减少数据冗余。
　　2）采用特定的数据模型
结构化的数据通过数据模型表现出来,事物内部属性间的联系和事物与事物之间的联系。
　　3）具有较高的数据独立性
用户只需操作数据,而无需考虑数据在存储上的物理位置与结构。
　　4）有统一的数据控制功能
　　 DBS提供了必要的保护措施,包括 ：

1.1.3 数据模型

一、实体的描述

　　1）实体
　　客观存在并且可以相互区别的事物实体
　　2）实体的属性
　　属性:描述实体的特性
　　3）实体集和实体型
　　实体集:同类型的实体的集合（行）
　　实体型:属性的集合表示一种实体的类型（列）

二、实体间的联系及联系的种类

　　联系:实体之间的对应关系。
　　联系的种类：指一个实体型中可能出现的每一个实体与另一个实体型中多少个具体实体存在联系。
　　实体联系有三种:
　　1）一对一联系 (1:1) 例：班长与班级
　　2）一对多联系 (1:n) 例：系与教师、班级与学生
　　3）多对多联系 (m:n) 例：学生与课程、教师与课程

三、数据模型简介

　　1、模型:是实现世界特征的模拟和抽象。
　　数据模型:是实现世界数据特征的抽象。
　　1）数据模型用来表示数据库中数据的结构,即事物本身属性间及事物之间的各种联系。
　　2）数据模型是DBS的基础,因此任何一个DBMS都是基于某种数据模型的,其分为三种:
　　层次模型、网状模型、关系模型

　　2、层次数据模型
　　定义:用树型结构表示实体及其之间联系的模型，支持层次模型的DBMS称为层次DBMS,在此系统中建立的DB是层次数据库。
　　特点:
　　（1）有且只有一个根结点；
　　（2）除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点；
　　（3）结点间的关系是父子之间的一对多的联系。
　　例:家谱 、单位部门 、学院机构等。

　　3、网状模型
　　定义:用网状结构表示实体间联系的模型
　　特点:
　　1）允许一个以上的结点无父结点；
　　2）一个结点可以有多于一个的父结点双亲。

　　4、关系数据模型
　 关系模型:用二维表结构来表示实体以及实体间联系的模型。
　 特点:概念描述单一。每个关系就是一个二维表,无论实体本身还是实体间的联系均用二维表来表示