数据库原理与应用----------数据库系统的简易概论

1.1 数据管理技术的发展路程

  数据管理技术经历了人工管理,文件系统管理和数据库系统管理三个阶段,现在来为这三个阶段说一下各自的特点:

(1)人工管理的特点:

      数据不保存;数据面向程序;数据不能共享;数据不具有独立性。

(2)文件系统管理阶段的特点:

     由文件系统管理数据;数据可以长期保存;数据是面向应用的;程序和数据之间具有“设备独立性”。

    (也有相应的缺点:数据的共享性差,冗余度大;数据与程序的独立性差。)

(3)数据库系统管理阶段的特点:

       采用数据模型表示数据,程序和数据之间具有独立性。数据面向整个应用领域,数据由数据库管理系统统一管理和控制。


1.2 数据库的基本概念

1.2.1 数据库

       数据库是长期存储在计算机内,有组织的,统一管理的,可共享的相关数据的集合。

       由数据库的性质,采用数据库技术进行数据管理有如下几个特点:采用数据模型表示数据;程序和数据之间具有独立性;数据面向整个应用领域;数据由数据库管理系统统一管理和控制。

      通过数据库技术进行数据管理有如下几个优点:数据的共享性高,冗余度低,易扩展;数据独立性高;对数据的控制能力强。

1.2.2 数据库管理系统

      数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。


     数据库管理系统包括如下主要功能:

         数据库的定义功能;

         数据库操纵功能;

         数据的组织,存储和管理;

         数据库的事务管理和运行管理(控制功能)。


     DBMS在实现各个子系统时分别完成如下功能:

         数据的安全性控制;数据完整性控制;数据库的并发控制;数据库的恢复功能;数据库的维护功能;其他功能。


1.2.3 数据库系统

  下面对系统所涉及的数据,硬件,软件,人员等方面做进一步的说明


(1). 数据库
       数据库是某一信息领域全组织内与各项应用有关的全体数据的集合。
(2).硬件

(1)要有足够大的内存来存放OS,DBMS的核心模块,数据缓冲区和应用程序。

(2)要有足够大的磁盘或磁盘阵列或外部存储设备来 存放数据库,有足够大的磁盘来做数据备份。

(3)要求系统有较高的通信能力,以及提高信息传送率。

(3).软件

 (1)数据库管理软件--DBMS。

 (2)支持DBMS运行的操作系统(OS)。

 (3)具有与DBMS接口的高级语言及其编译系统,便于开发应用程序。

 (4)以DBMS为核心的应用开发工具。

 (5)为特定应用环境开发的数据库应用系统。

(4).人员

(1)数据库管理员。

(2)专业用户。

(3)应用程序员。

(4)终端用户。(是通过应用系统的用户界面使用数据库的普通用户,占数据库用户的绝大多数)

1.3数据库系统的三级模式结构

    数据库系统从逻辑上分为内部级,概念级和外部级三级结构,下面给两张图片初略三层结构:

   

   数据库系统支持一个内模式,一个概念模式和多个外模式。

   概念模式独立于其他模式,设计数据库模式结构时应首先确定数据库的概念模式,即全局的数据逻辑结构。

   内模式独立于外模式,也独立于具体的存储设备,但是依赖于概念模式。

   外模式定义在概念模式之上,独立于内模式和存储设备。

  ( 内模式:是数据库物理存储结构和存储方式的描述,是数据库内部的表达方式。

   概念模式:是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。

   外模式:是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。)

1.4 二级映射与数据独立性

(1)外模式/概念模式映射

   该二级映射存在于外部级和概念级之间,用于定义用户的外模式和概念模式的对应关系,保证了数据与程序的逻辑独立性。

(数据的独立性就是指修改概念模式而无须修改外模式或应用程序的能力)

(2)概念模式/内模式的映射存在于概念级和内部级之间,用于定义概念模式和内模式的对应关系,保证了数据与程序的物理独立性。(数据的物理独立性指修改内模式而无须修改概念模式的能力)

接下来来一张三级模式间的二级映射能够更好帮助理解。

1.5DBMS的模块组成

首先先介绍下DBMS的工作模式


其次介绍下DBMS的模块组成及交互


其中DBA可担任数据库设计人员,直接使用DDL定义模式。DDL编译器处理用DDL制定的模式定义,并将模式描述和模式间的映射信息以及约束存储在数据字典中。DML编译器用于解析,分析和编译查询,创建数据库访问代码,生成对执行引擎的调用,以执行代码。终端用户和DBMS之间的界面是应用程序的运行界面。应用程序员和DBMS之间的界面是应用程序。

1.6 DBMS的客户/服务器体系结构

从客户角度来看,数据库系统由两部分组成:服务器(后端)和客户(前端)。DBMS的体系结构发展与一般计算机体系结构的发展相对应,表现为集中式,客户/服务器两层体系结构以及面向Web应用的三层/服务器体系结构这三种形式。



本文章参考宋金玉 陈萍 陈刚 编著《数据库原理与应用》



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转载自blog.csdn.net/mr_police/article/details/80562919
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