数据模型与数据库系统的结构(ppt-63页).ppt

数据模型与数据库系统的结构是IT领域中的核心概念，它们构成了现代数据存储和管理的基础。数据库是一种组织和存储数据的方式，其目的是提供高效、可靠的数据访问和管理。在本章中，我们将深入探讨数据库的基本概念、数据模型以及数据库系统的结构。 数据库（DB）是指长期存储在计算机中的一组有组织、可共享的数据。这些数据是持久化的，意味着即使计算机关闭，数据也会被保留。数据可以是多种形式，包括数字、文字、图形、图像和声音等。数据库管理系统（DBMS）则是一套用于管理和操作数据库的系统软件，它的主要目标是提供方便且高效的数据处理。DBMS通常包括数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL）等功能，用于创建、修改和查询数据库。 数据库系统（DBS）不仅包括数据库和DBMS，还包括相关的开发工具、应用软件以及参与数据库操作的人员，如数据库管理员（DBA）。DBA在数据库系统中扮演着关键角色，负责协调用户和开发人员的工作，参与数据库设计，创建和授权用户，以及确保数据库的稳定运行。 数据管理技术经历了从人工管理阶段到文件系统阶段，再到数据库系统阶段的演变。人工管理阶段中，数据主要用于科学计算，不被长期保存，由具体的应用程序管理，不具备数据共享和独立性。文件系统阶段引入了文件的概念，数据以文件形式存储，由文件系统管理，但数据共享性差，冗余度高，数据独立性也较弱。到了数据库系统阶段，数据成为公用的，共享度高，独立性增强，且具有更强大的管理系统，支持多用户同时访问。 数据库系统的特点包括数据的结构化、共享性和数据独立性。结构化意味着数据按照预定义的模式组织，使得数据处理更为规范和高效。共享性使得多个用户和应用程序可以同时访问和使用数据。数据独立性则是指数据的逻辑结构和物理存储之间的分离，这允许在不影响应用程序的情况下改变数据库的物理实现。 数据模型是描述数据的抽象方式，包括概念模型、逻辑模型和物理模型。概念模型如实体-联系模型（ER模型）用于描述现实世界的实体及其关系；逻辑模型如关系模型，是数据库中最常用的数据模型，由关系、属性和键等概念组成；物理模型则关注如何在特定的DBMS上存储和检索数据。 数据库系统的三级模式结构包括外模式（用户视图）、模式（逻辑模式）和内模式（物理模式）。外模式是用户与数据库交互的界面，模式反映了整个数据库的逻辑结构，而内模式描述了数据在磁盘上的实际存储方式。这种分层结构保证了数据的逻辑独立性和物理独立性。 数据模型与数据库系统的结构是理解和操作数据库系统的关键。通过理解这些基本概念和结构，我们可以设计、实现和管理满足不同需求的高效数据库系统。无论是小型的单用户系统，如Mary Richards的房屋粉刷业务，还是复杂的多用户或Internet数据库应用，如Treble Clef Music商店或Calvert岛预订中心，都依赖于这些核心原理来存储、管理和共享数据。