### 数据库基础知识概述
#### 一、数据库定义与特点
**数据库(Database)** 是一组相互关联的数据集合，这些数据与特定的企业或组织相关联，并且经过精心组织以便于访问。
- **相互关联的数据项**：数据库中的数据是相互关联的，这使得数据之间的联系能够被有效地管理和利用。
- **优雅地组织**：数据不仅需要存储，还需要以一种有效的方式进行组织，以方便用户访问。
- **易于访问**：良好的数据库设计确保了数据可以被快速而准确地检索。
#### 二、数据库管理系统(DBMS)
**数据库管理系统**(DBMS)提供了存储和检索关于特定企业信息的方法。它包含以下几个方面：
- **相互关联的数据集合**：数据库不仅仅是一堆数据，而是将数据按照一定的规则和关系进行组织。
- **用于访问数据的程序集**：除了数据本身之外，DBMS还包括一系列用于操作这些数据的工具和程序。
- **使用环境**：DBMS提供了一个既方便又高效的环境，确保数据的可信度和安全性。
#### 三、数据库系统(DBS)的组成
**数据库系统**(DBS)包括以下组成部分：
- **数据库**：存储实际数据的地方。
- **DBMS**：管理数据库的操作系统软件。
- **硬件支持**：支持DBMS运行所需的硬件设备。
- **操作员**：负责维护和管理数据库系统的人员。
#### 四、文件系统存储数据的局限性
使用文件系统存储数据存在以下问题：
- **数据冗余与不一致性**：同一数据可能在多个地方重复存储，导致数据不一致。
- **数据访问困难**：文件系统的数据访问方式可能不够灵活高效。
- **完整性问题**：缺乏有效的机制来确保数据的一致性和完整性。
- **数据隔离**：数据分散在不同的文件和格式中，难以统一管理。
- **数据独立性差**：数据的逻辑结构与物理结构紧密耦合，难以修改。
- **更新原子性**：在多用户环境中，保证数据更新的原子性变得复杂。
- **并发访问问题**：多用户同时访问可能导致数据冲突。
- **安全问题**：缺乏有效的安全措施保护数据。
#### 五、数据库的三个抽象级别
数据库的设计分为三个抽象级别：
- **物理级**：描述记录（例如客户）如何存储。
- **逻辑级**：描述数据库中存储了哪些数据以及这些数据之间的关系。
- **视图级**：应用程序隐藏了数据类型等细节。视图还可以隐藏敏感信息（如员工薪资）以增加安全性。
#### 六、实例与模式
- **模式(Schema)**：数据库的逻辑结构。
- **物理模式(内部模式)**：数据库在物理层面上的设计。
- **逻辑模式(概念模式)**：数据库在逻辑层面上的设计。
- **子模式(外部模式)**：描述数据库的不同视图。
- **实例**：数据库在某一时刻的实际内容。
#### 七、数据独立性
- **物理数据独立性**：能够在不改变逻辑模式的情况下修改物理模式。
- **逻辑数据独立性**：能够在不更新应用程序的情况下修改逻辑模式。
#### 八、数据模型
数据模型是一组用于描述数据、数据关系、数据语义和数据约束的概念工具。
- **关系模型**：最常用的数据模型之一。
- **实体-关系数据模型**：主要用于数据库设计。
- **面向对象数据模型**：包括面向对象和面向对象的关系模型。
- **半结构化数据模型**：例如XML模型。
- **其他旧模型**：
- **网络模型**：早期的一种数据模型，适用于表示复杂的数据结构。
- **层次模型**：早期的一种数据模型，适用于表示具有层次关系的数据。
#### 九、数据定义语言(DDL)
- **DDL**：用于定义数据库模式的规范符号。
- **DDL编译器**：生成存储在数据字典中的一系列表。
- **数据字典**：包含元数据（即，关于数据的数据），用于描述数据库的结构和内容。
通过以上内容，我们可以了解到数据库的基础知识及其重要性，以及如何构建和管理一个高效可靠的数据库系统。
