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<>一：数据和信息
数据：描述事物的符号记录，是信息的符号表示
信息：现实世界事物的存在方式或状态的反映，是具有特定意义的数据
<>二：数据库系统DBS
<>1. 定义
采用数据库技术、有组织的、动态的存储大量数据，方便多用户访问的计算机系统
<>2. 组成
<>（1）数据库DB
是统一管理的、长期存储在计算机内的、有组织的数据集合
<>（2）硬件
包括存储数据所需的物理设备
<>（3）软件
* 操作系统
* 应用程序
* 数据库管理系统
<>数据库管理系统DBMS：科学高效的存储、维护数据
<>功能：
* 数据定义：用户通过数据定义语言（DDL）描述数据库的结构，将各种定义存储在数据字典中
* 数据的组织、存储、管理：确定数据组织和存储的文件结构
* 数据库的建立和维护
* 数据库操作：用户通过数据操纵语言（DML）操作数据
* 宿主型：将DML语句嵌入语言使用
* 自含型：单独使用DML语句
* 数据库运行管理
* 网络通信功能、数据转换功能等 <>特点：
* 数据结构化且统一管理
* 数据独立：应用程序只需要关注数据的逻辑结构，无需关注物理存储。缩短应用开发时间
* 具有数据控制功能
* 数据库的安全性
* 数据的完整性
* 并发控制
* 故障恢复 <>分类：
* 网状数据库
* 层次数据库
* 关系数据库：建立在关系模型基础的数据库，实体和实体间的联系用关系表示
* Oracle、DB2、SQL-Server、ACCESS
* MySQL、PostgreSQL
* 面向对象数据库系统：建立在对象模型基础的数据库
* 对象关系数据库系统：建立在对象关系模型基础的数据库，数据类型包含了对象
* 面向应用数据库系统
<>（4）人员
* 系统分析员：负责需求分析和规范说明，对数据库系统进行概要设计
* 数据库设计人员：负责确定数据，设计数据库的模式
* 应用程序员：负责编写应用程序
* 用户：利用应用系统的接口访问数据库
* 数据库管理员DBA：对数据库系统进行集中控制的特殊用户
* 拥有数据库管理的最高权限（定义模式、存储结构、存取方法）
* 控制所有用户访问数据库的权限（授权）
* 协调数据库系统的活动（维护）
<>3. 体系结构
<>（1）从用户的角度
* 集中式数据库系统：数据和数据的管理都集中在一台计算机上
* 客户端服务器结构：客户端的请求送到服务器上执行
* 前端（客户端）：数据表示
* 后端（服务端）：数据库服务
* 并行数据库系统：多个物理上连在一起的CPU
* 共享内存式多处理器：CPU共享一个内存和一个磁盘接口
* 无共享式并行体系结构：每个CPU有自己的内存和磁盘
* 分布式数据库：多个地理上分开的CPU
* 逻辑上集中：把单位的数据模式按数据来源和用途分布在多个结点上
* 逻辑上分开：每个结点包含自己的数据模式和其他结点的共享数据模式
<>（2）从系统的角度
三级模式与两级映像
<>三级模式：数据库的总体设计
* 模式（概念模式）：描述数据库中所有数据的逻辑结构和特征，由若干个概念记录类型组成。
* 实例：概念模式的一个具体值，是动态变化的
* 外模式（用户模式/子模式）：描述用户使用的数据，由若干个外部记录类型组成。用户通过外部记录操作数据
* 内模式（存储模式）：描述数据的物理结构和存储方式，定义所有内部记录类型、索引和文件的组织方式
<>两级映像：模式间的转换
* 模式-内模式映像：模式和内模式的转换
* 外模式-模式映像：外模式和模式的转换 <>作用：保证数据的独立性
通过对模式的分层，保证了数据的物理独立性和逻辑独立性，修改一层的结构不会影响更高层的结构
* 物理数据独立性：修改物理结构，只需修改模式-内模式映像，而不需改变逻辑结构
* 易于实现，应用程序独立于物理结构
* 逻辑数据独立性：修改逻辑结构，只需修改模式-外模式映像，而不影响应用程序
* 难以实现，应用程序依赖于逻辑结构
<>三：数据库的设计
<>1. 数据模型
数据模型主要用于描述数据的结构、关系、语义和约束。
<>分类
* 网状模型
* 层次模型
* 实体-关系模型（概念设计）
* 实体（□）
* 属性 （○）
* 联系 （◇）
* 关系模型（逻辑设计）
* 面向对象模型
<>2. 设计步骤
* 需求分析
* 概念数据库设计（信息）：描述数据
* 逻辑数据库设计（逻辑+物理）：把概念设计转换为某个DBMS支持的数据模型，同时对应的DBMS自动映射物理结构
* 结构优化
* 物理数据库设计：索引、集群、调优
* 创建数据库
* 安全设计：为用户配置权限
<>四：数据库的语言
<>1. SQL的组成
<>（1）数据定义语言DDL
指定一个数据库模式（也就是创建表）作为一组关系模式的定义,。并指定数据的存储结构，访问方法，一致性约束。
* 创建、删除、修改表
* 创建、删除索引
* 创建、删除视图
* 创建、删除触发器
DDL语句经过编译，得到一组存储在数据字典的表
* 数据库模式
* 数据存储结构
* 访问方法
* 约束
* 统计信息
* 授权
<>（2）数据操作语言DML
从数据库中检索数据并对数据进行修改
* 查询
* 插入
* 更新
* 删除
<>分类
* 过程化：用户指定需要的数据以及获取方法
* 声明化：用户只需指定需要的数据
<>（3）数据控制语言DCL
* 赋予权限
* 收回权限
<>2. SQL的使用方式
* 直接在交互环境使用
* 编程语言通过ODBC、JDBC等开发式数据库连接使用
* 编程语言中使用嵌入式SQL
<>五：数据库的数据类型
* char（n）：固定长度字符串
* varchar（n）：可变长度字符串
* int：整数类型
* smallint：小整数类型
* numeric（p，d）：定点数，有p位数字，d位小数
* real，double precision：双精度浮点数
* float（n）n精度浮点数
* null：空值
* date：日期
* time：时间
* timestamp：时间戳
<>七：数据库的事务
<>定义
在数据库应用中完成单一逻辑功能的操作集合
<>要求ACID
* 原子性：要么执行要么不执行
* 一致性：不会破坏数据库的一致性
* 隔离性：并发运行的事务互不影响
* 持久性：事务操作的结果持久化
<>事务管理组件
确保系统出现异常时，数据库能够保持一致性
<>并发控制管理器
<>八：数据库的体系结构
<>1. 文件（磁盘存储）
* 数据文件
* 索引文件
* 日志文件
* 统计数据文件
* 数据字典
<>2. 存储管理器（DBMS）
在底层数据存储于应用程序之间提供接口，对数据进行高效的存储、检索、更新。
* 事务管理器
* 文件管理器
* 缓存管理器
* 授权和完整性管理器
<>3. 查询管理器（DBMS）
* 接收数据库语言的输入
* 解析
* 优化（预估操作的开销也就是统计信息）
* 执行
* 输出结果
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