数据库数据库系统数据库管理系统

数据库系统概述

数据库系统由计算机科学与软件工程学科的核心课程组成，由IEEE/ACM组织联合制定的计算机类课程。在CS2013课程中由18个知识领域，信息管理是重中之重，信息管理的核心即---------数据库系统。

社会业务区分来看数据库的应用：

现代社会的业务
传统社会的业务

两种业务实现方式大不相同，传统社会的业务工作是基于纸张与口头交流的方式，而现代社会的业务是基于计算机（Internet、数据库）来完成工作。

数据库在现代社会中占由重要地位，在大数据时代、大数据环境，基于数据库的应用是大数据，大数据时代–一切以数据说话，Everything Over DB。数据库不仅是一种技术，也是一种思维，要学习将各种数据集中起来，形成数据库，实现数据积累，要懂得如何应用数据，如何实现积累的收益，需要掌握数据库的管理与控制。
那么学习数据库系统专业核心课程，就是需要我们练习、练习，不断的练习，不断地进行知识的学习与技能的训练。

数据库

数据库（Database ），简称DB，DB数据的集合与有关联关系的表（table）的集合都称之为数据库。
数据库的起源
说到数据库的起源，不得不提表（table），在数据库中Table极为重要，数据库就是基于对表的分析，E.F.Codd则是数据库的奠基人，他基于对表的理解，

提出了“关系”及关系模型。
提出了关系数据库理论
开创了数据库的时代
我们现在普遍应用的数据库管理系统（Oracle、Sybase、DB2、MySQL）都是基于关系模型的数据库，固E.F.Codd被称为数据库管理系统的奠基者，也因此他获得了计算机领域最高奖-------图灵奖。

表—Table
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相互之间有关联关系的数据集合称为Table，table的内容包含：表名、表标题、表内容、行、列等。

数据库
相互之家有关联关系的数据集合称为Table，相互之间有关联关系的Table集合称为数据库。
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数据库是对Table的管理，Table数据库也称为关系数据库，关系数据库又叫结构化数据库，关系数据库的使用包含：数据库设计、数据库应用程序开发、数据库存取与控制。

当然，除了关系数据库还有图像、工程等非结构化数据库，面向对象、XML、NOSQL等其他数据库。

数据库系统

数据库系统要素构成：

数据库：table的集合。
数据库管理系统：管理数据库的系统软件。
数据库应用：使某一个用户更好的使用数据库，开发的数据库应用程序。
数据库管理员：使用数据库管理系统的技术人员。
计算机基本系统：计算机硬件设备、Internet等组成。

数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的软件系统，由数据库管理员（DBA）通过数据库语言（SQL）来使用、管理、操纵数据库系统。
普通用户对数据库了解不深，为了让不同用户能使用数据库，达到不同的目的，DBA需要根据不同需求开发不同的数据库应用程序。
这时，普通用户可以通过数据库应用程序，经过数据库管理系统，来达到使用数据库的目的。

数据库系统之图书管理系统
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图书管理数据库系统实现条件：

数据库使用环境：计算机及网络等组合而成
数据库（DB）：图书管理系统数据库中Table的集合。
数据库管理系统（DBMS）：管理数据库的系统软件（Oracle、SQL Server），由DBA管理。
DBAP（数据库应用程序），来定义什么用户使用数据库。

DB实例化与抽象化：
抽象分为：理解、区分、命令、表达。
在计算机环境中，由各种Table组成数据库（DB），数据库管理员（DBA）通过数据库管理系统（DBMS）管理数据库，DBA开发出DBAP供用户使用。用户通过DBAP，经过DBMS来使用DB。

数据库管理系统

从用户角度看数据库管理系统的功能：

数据库定义：定义数据库的table的名称、标题等。
DBMS定义一套数据定义语言（DDL）给用户，用户使用DDL描述其索要建立表的格式，DBMS依照用户的定义，创建数据库及其中的TABALE。

数据库的操纵：表定义完，向数据库的TABLE增删改查等。
DBMS提供一套数据库操纵语言（DML）给用户，用户使用DML描述其所要进行的增删改查等操作，DBMS依照用户的操作描述，实际执行这些操作。

数据库控制：控制数据库中数据的使用，定义用户查看权限。
DBMS提供一套数据控制语言(DCL)给用户，用户使用DCL描述其要对数据库所实施的控制，DBMS依照用户的描述，进行实际控制。

数据库维护：转储、恢复、重组、性能监测、分析
DBMS提供一系列程序（实用程序）给用户（DBA），在这些程序中提供了对数据库维护的各种功能，DBA使用这些程序对数据库维护操作。

数据库语言

使用者通过数据库语言利用DBMS操作数据库。

SQL语言：结构化的数据库语言

数据定义语言：DDL ，DBMS提供给用户，以便用户定义数据格式。
数据操纵语言：DML，DBMS提供给用户，以便用户对数据进行操纵。
数据控制语言：DCL，DBMS提供给用户，以便用户对数据进行控制。

数据库各种操作的执行：DBMS 按用户要求进行定义、操纵、控制和维护。

数据库语言与高级语言差别：一条数据库语句相当于高级语言的一个或多个循环程序。
数据库语言可以嵌入到高级语言（宿主语言）中使用。

*从系统角度看数据库管理系统

数据库管理系统（从系统角度看）：解析语言并执行的系统就是数据库管理系统。。
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典型的数据库管理系统：
Oracle
DB2
Sybase
My SQL

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第二讲

数据库系统的标准版结构
数据模型
数据库系统的演变与发展

重点与难点：
一组概念的区分：三级模式两层映像，物理独立性和逻辑独立性
一组概念的区分：数据>模式>数据模型
几种数据模型的差异：网状/层次模型>关系模型>OO数据模型

数据库系统的分层结构–典型数据库的结构抽象
三级模式：

DBMS管理数据的三个层次
从结构角度叫模式，从数据角度叫视图。
外模式/用户模式
External Level = User Level 外部层次-用户层次，某一个用户能看到与处理的数据，全局数据中的某一部分（某个映射）。
概念模式/全局模式
Conceptual Level = Legic level 全局层次/概念层次/逻辑层次，从全局角度理解或管理的数据，含相应的关联约束。
内模式/物理模式/存储模式
Internal Level = Physical level 内部层次，反应存储在介质上的数据，含存储路径、存储方式、索引方式等。

数据与数据的结构----模式（schema）
模式—指的是对数据库中数据所进行的一种结构性的描述，所观察到的数据的结构信息。
视图/数据是某种表现形势下表现出来的数据库中的数据。

两层映像：
E-C maping EC映像，是外模式到概念模式的映像，将外模式映射为概念模式，从而实现数据概念视图向外部视图的转换，便于用户观察与使用。

C-I maping CI映像，概念模式到内模式的映像，将概念模式映射为内模式，从而支持实现数据概念视图向内部视图的转换，便于计算机进行存储和处理。

数据库标准结果：三级模式与两层映像。

开发时可以使用高级语言，针对外部视图进行。

逻辑数据独立性
当概念模式变化时，可以不改变外部模式（只改变E-C mapping），从而无需改变应用程序。
物理数据独立性
当内部模式变化时，可以不改变概念模式（只需改变C-I mapping），从而不改变外部模式。

数据模型
研究数据库一定要研究它的数据模型，首先区分数据模型、模式、数据三种区别。
数据模型：规定模式统一描述方式的模型，包括：数据结构、操纵、约束，数据模型是对模式本身结构的抽象，模式是对数据本身结构形式的抽象。比如：关系模型，所有模式都可以抽象为表的形式，而每一个具体的模式都是拥有不同列名的具体的表

三大数据模型：关系模型（表）、层次模型（树）、网状模型（图），基于不同的数据结构建立不同的模型，。

关系模型概念

关系模型最早由E.F Codd在1970年提出，关系模型是从表及表的处理方式中抽象出来的，是在对传统表及其操作进行数学化严格定义基础上，引入集合理论和逻辑学理论提出的。
关系模型是数据库的三大经典模型之一，也是现在大多数商品化数据库系统仍然使用的数据模型。
SQL语言是标准的数据库语言，它是建立在关系模型基础之上的，数据库领域的众多理论也是建立在关系模型之上。

关系模型是什么？形象的说，一个关系就是一个table，关系模型就是处理table的，它由三部分组成：关系模型三要素