第一章 數據庫概念之引言

第一章 引言

1.1 數據庫系統的應用

1.企業信息
2.銀行和金融
3.大學
4.航空業
5.電信業

1.2 數據庫系統的目標

DBMS的主要目標是爲人們提供方便、高效的環境來存儲和檢索數據。

1.3 數據視圖

1.數據抽象
2.實例和模式
3.數據模型

1.4 數據庫語言

1.數據庫操縱語言
2.數據定義語言

1.5 關係數據庫

1.表
2.數據操縱語言
3.數據庫定義語言
4.來自應用程序的數據庫訪問

1.6 數據庫設計

1.設計過程
2.大學機構的數據庫設計
3.實體 - 聯繫模型
4.規範化

1.7 數據存儲和查詢

1.存儲管理器
2.查詢處理器

1.8 事物管理

1.原子性
2.故障恢復
2.併發控制

1.9 總結

• 數據庫管理系統由相互關聯的數據集合以及一組用於訪問這些數據的程序組成。
• DBMS的主要目標是爲人們提供方便、高效的環境來存儲和檢索數據。
• 如今數據庫系統無所不在，很多人每天直接直接或間接地與數據庫系統打交道。
• 數據庫系統設計用來存儲大量信息。數據的管理既包括信息存儲結構的定義，也包括提供處理信息的機制。另外數據庫系統還必須提供所存儲信息的安全性，以處理系統崩潰或者非授權訪問企圖，如果數據在多個用戶之間共享，系統必須避免可能的異常結果。
• 數據庫系統的基礎是數據模型：一個用來描述數據、數據之間的聯繫、數據語義和數據約束的概念工具的集合。
• 關係數據模型是最廣泛使用的將數據存儲到數據庫中的模型。其他的數據模型有面向對象模型，對象 - 關係模型和半結構化數據模型。
• 數據操縱語言是使得用戶可以訪問和操縱數據的語言。當今廣泛使用的是非過程化的DML，它只需要指明需要什麼數據，而不需指明如何獲得這些數據。
• 數據定義語言是說明數據庫模式和數據的其他特性的語言。
• 數據庫設計主要包括了數據庫模式的設計。實體 - 聯繫（E - R）數據模型是廣泛用於數據庫設計的數據模型，它提供了一種方便的圖形化的方式來觀察數據、聯繫和約束。
• 數據庫系統由幾個子系統構成：
  1. 存儲管理器子系統在數據中存儲的低層數據與應用程序和向系統提交的查詢之間提供接口。
  2. 查詢處理器子系統編譯和執行DDL和DML語句。
• 事務管理負責保證不管是否有故障發生，數據庫都要處於一致的（正確的）狀態。事務管理器還保證併發事務的執行互不衝突。
• 數據庫系統的體系結構受支持其運行的計算機系統的影響很大。數據庫系統可以是集中式的，或者客戶 - 服務器方式的，即一個服務器機器爲多個客戶機執行工作。數據庫系統還可以設計成具有能充分利用並行計算機系統結構的能力。分佈式數據庫跨越多個地理上分佈的互相分離的計算機。
• 典型地，數據庫應用可被分爲運行在客戶機上的前端和運行在後端的部分。在兩層體系結構中，前端直接和後端運行的數據庫進行通信。在三層結構中，後端又被分爲應用服務器和數據庫服務器。
• 知識發現技術試圖自動地從數據中發現統計規律和模式。數據挖掘領域將人工智能和統計分析研究人員創造的知識發現技術，與使得知識發現技術能夠在極大的數據庫上高效實現的技術結合起來。
• 有4種不同類型的數據庫用戶（無經驗的用戶、應用程序員、老練的用戶、專門的用戶），按照用戶期望與數據庫進行交互的不同方式來區分他們。爲不同的用戶設計了不同的用戶界面。

1.10 術語回顧

• 數據庫管理系統（DBMS）

• 數據庫系統應用

• 文件處理系統

• 數據不一致性

• 一致性約束

• 數據抽象

• 實例

• 模式

  • 物理模式

  • 邏輯模式

• 物理數據獨立性

• 數據模型

  • 實體 - 聯繫模型

  • 關係數據模型

  • 基於對象的數據模型

  • 半結構化數據模型

• 數據庫語言

  • 數據庫定義語言

  • 數據庫操縱語言

  • 查詢語言

• 元數據

• 應用程序

• 規範化

• 數據字典

• 存儲管理器

• 查詢管理器

• 事務

  • 原子性

  • 故障恢復

  • 併發控制

• 兩層和三層數據庫體系結構

• 數據挖掘

• 數據庫管理員（DBA）