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《数据库系统原理及应用》复习资料 1 / 63 第一章 数据库基础知识 1.1 数据库的特点及概念 一、数据和信息的关系及数据的特征 1．二者关系： 数据是用于载荷信息的物理符号 2．数据的 4 个特征： 1）数据有"型"和"值"之分。 2）数据受数据类型和取值范围的约束。 3）数据有定性表示和定量表示之分。 4）数据应具有载体和多种表现形式 二、数据管理与数据库 1．数据处理分为 3 类： 1）数据管理： 收集信息、 将信息用数据表示并按类别组织保存，在需要的时候能够提供数 据； 2）数据加工： 对数据进行变换、抽取和运算，通过数据加工会得到更有用的数据，以指导 或控制人的行为或事物的变化趋势； 3）数据传播： 在空间或时间上以各种形式传播信息，而不改变数据的结构、性质和内容， 使更多的人得到信息。 《数据库系统原理及应用》复习资料 2 / 63 2．数据处理（Data Management）及内容 1) 组织和保存数据： 即将收集到的数据合理地分类组织，将其存储在物理载体上，使数据能够长 期地被保存 2) 进行数据维护： 即根据需要插入新数据、修改原数据和删除失效数据的操作； 3) 提供数据查询和数据统计功能： 以便快速地得到需要的正确数据，满足各种使用要求 3．数据库方法具有以下两个特征。 1) 数据库中的数据具有数据整体性。 2) 数据库中的数据具有数据共享性。 不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据。 多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 三、数据库管理系统与信息管理系统 1．数据库管理系统 数据库管理系统(DBMS：Database Management System)是专门用于管理数据 库的计算机系统软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维 护、查询和统计等操作功能，并完成对数据完整性、安全性进行控制的功能。 2．数据库应用系统 凡是用数据库技术管理数据(信息)的系统都称为数据库应用系统(Database Application System). 按其实现的功能可以分为： 数据传递系统 数据处理系统 管理信息系统 《数据库系统原理及应用》复习资料 3 / 63 3．管理信息系统 1）管理信息系统（Management Information System）是以数据库技术为基础 的。 2) 管理信息系统一般采用功能选单方式控制程序。 3) 管理信息系统的功能模块大致相同。 4）管理信息系统的主要功能： 输入数据 修改数据 删除数据 查询数据 打印报表 4．数据库系统（Database System） 数据库系统主要为信息管理系统。 一个数据库系统应由计算机硬件、 数据库、 数据库管理系统、应用软件和数据库管理员等 5 部分构成。 1.2 数据库系统及发展 一、人工管理数据阶段 《数据库系统原理及应用》复习资料 4 / 63 二、文件系统数据管理阶段 1、文件系统在数据管理上的主要缺点 1) 文件系统的数据冗余度(Redundancy)大。 2) 文件系统中缺乏数据与程序独立性。 3) 数据一致性差 三、数据库技术及其发展 1、数据库系统阶段的数据管理特点： 1）数据库设计时面向数据模型对象 2）数据库系统的数据和程序之间具有较高的独立性 数据的物理独立性(Physical Data Independence) 数据的逻辑独立性(Logical Data Independence) 3）数据库系统的数据共享度高、冗余度小 4）数据库系统通过 DBMS 进行数据安全性和完整性控制 《数据库系统原理及应用》复习资料 5 / 63 5）数据库中数据的最小存取单位是数据项 1.3 数据库系统的结构 相关概念： 数据(Data) 数据库(Data Base：DB) 数据库管理系统(Data Base Management System：DBMS) 数据库应用系统(Data Base Application System：DBAS) 数据库系统(Data Base System：DBS) 数据库管理员(Data Base Adiministrator：DBA) 一、数据库系统的体系结构 数据库系统通常是指数据库和相应的软硬件系统。 主要由数据 （库） 、 用户、 软件和硬件等部分组成。 《数据库系统原理及应用》复习资料 6 / 63 1．数据库系统的构成 二、数据库管理系统（DBMS） 1．DBMS 的主要功能 1）数据定义功能 2）数据操纵功能 3）数据组织、存储和管理 4）数据通信功能 5）数据库的建立和维护功能 6）数据库的运行管理功能 2．DBMS 的组成 1）数据定义语言 DDL 及其编译程序 2）数据操纵语言 DML 及其编译程序 3）系统运行控制程序 4）系统建立、维护程序 5）数据字典（ 数据库管理系统是计算机科学中的核心组成部分，它主要用于管理和处理数据。数据是信息的基础，它们之间的关系是数据是物理符号，承载着信息。数据有四个基本特征：数据有型和值的区别，受到数据类型和取值范围的限制，可以是定性的也可以是定量的，并且数据可以有不同的载体和表现形式。 数据管理包括数据的收集、组织、保存、维护、查询和统计。数据处理分为数据管理、数据加工和数据传播三个类别。数据管理涉及数据的组织和保存，确保数据的长期可用性；数据加工通过运算和变换产生有用信息；数据传播则关注信息的无损传播。 数据库管理系统（DBMS）是用于管理数据库的软件，它提供了数据定义、建立、维护、查询和统计等功能，并且能确保数据的完整性和安全性。DBMS支持数据的物理独立性和逻辑独立性，意味着数据库的物理存储变化不会影响应用程序，而应用程序对数据的逻辑视图改变也不会影响底层存储。 数据库应用系统（DBAS）利用数据库技术来管理数据，常见的类型包括数据传递系统、数据处理系统和管理信息系统。管理信息系统（MIS）是基于数据库技术的，通常有固定的菜单界面，其功能模块包括数据输入、修改、删除、查询和报表打印。 数据库系统（DBS）由硬件、数据库、DBMS、应用软件和数据库管理员（DBA）组成。它强调数据的整体性和共享性，允许多用户同时访问和使用数据资源，减少了数据冗余和一致性问题。 数据库的发展经历了人工管理、文件系统管理和数据库系统三个阶段。文件系统阶段存在数据冗余、程序数据依赖和数据不一致的问题。数据库系统阶段引入了面向数据模型的设计，提高了数据和程序的独立性，增强了数据共享和减少了冗余，通过DBMS实现安全性与完整性的控制，最小存取单位是数据项。 数据库系统的结构通常包含数据、用户、软件和硬件。DBMS的主要功能包括数据定义、操纵、组织存储、通信、建立维护和运行管理。DBMS由DDL（数据定义语言）和DML（数据操纵语言）及其编译程序、系统运行控制程序和维护程序等组成。 数据库管理系统及其应用是现代信息社会中至关重要的工具，它不仅能够高效地管理和处理大量数据，还能够确保数据的安全性和一致性，是企业、机构进行决策支持和业务运营的关键基础设施。