第1章 数据库基础知识1

【数据库基础知识】 数据库是计算机科学中的重要组成部分，它涉及到数据的组织、存储、管理和访问。在本章中，我们将深入探讨数据库的基础知识。 我们要理解数据库系统的四个基本概念： 1. **数据**：这是数据库中存储的基本元素，具有特定的形式和语义，可以类比为仓库中的物品。 2. **数据库**：是长期存储在计算机中的一组有组织、可共享的数据集合，相当于仓库中的库房。 3. **数据库管理系统（DBMS）**：作为用户与操作系统之间的桥梁，DBMS负责数据的统一管理与控制，如同仓库管理员，执行数据定义、操纵、管理和控制等功能。 4. **数据库系统（DBS）**：是整个计算机系统，包括数据库、DBMS、应用程序和用户，相当于库房、管理员和服务部门的集成。 接着，我们讨论了数据管理技术的发展历程，经历了从人工管理阶段、文件系统阶段到数据库系统阶段的演变。每个阶段的进步都带来了数据存储、数据结构、数据共享、数据独立性和管理控制的改进。 数据库系统相较于文件系统具有以下显著特点： 1. **整体结构化**：数据被组织成一个整体，便于理解和操作。 2. **高共享性与低冗余**：数据可以被多个用户共享，减少了数据冗余，降低了数据不一致的风险。 3. **数据独立性**：数据与应用程序之间具有独立性，改变数据的存储方式不会影响应用程序的使用。 4. **统一管理**：通过DBMS，确保数据的安全性、完整性和并发控制，并提供故障恢复机制。 接下来，我们进入数据模型的领域，数据模型是对现实世界数据特征的抽象。一个好的数据模型应具备真实模拟现实、易于理解和便于实现的特点。通常分为两类模型： 1. **概念模型**：如E-R模型，是用户视角的信息世界建模，方便用户理解和交流。 2. **逻辑模型和物理模型**：逻辑模型描述数据库的结构，而物理模型关注数据在硬件上的存储和访问方式。 常见的数据模型包括：实体联系模型（ER模型）、层次模型、网状模型、关系模型（如SQL数据库所采用）以及面向对象模型等。其中，关系模型是最常用的一种，它基于集合理论，以表格形式表示数据，易于理解和操作。 概念模型作为数据库设计的关键，它用于信息世界的建模，起到现实世界到机器世界转换的桥梁作用，帮助数据库设计者和用户进行有效沟通。在设计过程中，先将现实世界的实体、属性、码、域等概念转化为概念模型，然后转换为逻辑模型，最后由DBMS将其转化为适应硬件的物理模型。 数据库基础知识涵盖了从数据的基本概念到数据管理技术的演进，再到数据模型的构建和应用，这些都是理解和操作数据库系统的基础，对于任何涉及数据存储和处理的IT专业人员来说，都是必不可少的知识。