數據庫原理(一)- 數據庫系統概述

四個基本概念

數據、數據庫、數據庫管理系統和數據庫系統是數據庫技術密切相關的4個基本概念

數據

數據(data)是數據庫中存儲的基本對象,在計算機中的概念是廣義的,描述事物的符號記錄稱爲數據,比如你手機裏的音樂、文檔和圖形都是數據。
比如這張圖片
數據的表現形式還不能完全表達其內容,需要經過一端解釋,而數據的解釋是指對數據含義的說明,即語義數據與其語義是不可以分的,一旦分離,很可能會產生歧義,比如下面一段語句:

李明,男,1995年5月在江蘇省南京市出生,2013年入學

轉化爲計算機描述,如下:

(李明,男,199505,江蘇省南京市,2013)

轉化爲數據表,如下:

no name sex Birthdate site Admission Date
1 李明 199505 江蘇省南京市 2013

數據庫

數據庫(Database,DB),簡單的來講就是存放數據的倉庫,嚴格來講,是長期存儲在計算機內,有組織可共享的大量數據集合,當然這個數據集合裏的數據應按一定的數據結構存儲,下圖是一個完整的數據庫(Sql Server 2012)
在這裏插入圖片描述

數據庫管理系統

數據庫管理系統(Database Management System,DBMS)是位於用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件,用來定義數據,管理數據,通常它有以下幾種功能:
1.數據庫定義功能
數據庫管理系統會提供數據庫定義語言(DDL),用戶通過它可以方便地對數據庫中的數據對象的組成與結構進行定義
2.數據組織、存儲和管理
數據庫管理系統要分類組織、存儲和管理各種數據,如存取方法的選擇(索引查找、hash查找、順序查找),存取路徑的選擇,數據之間有何種聯繫
3.數據操縱功能
數據庫管理系統提供數據操縱語言(DML),用戶通過它可以方便地對數據庫中的數據進行增刪改查等操作
4.數據庫的事務管理和運行
數據庫在建立、運用和維護時由數據庫管理系統統一管理和控制,以保證事務的正確運行,保證數據的安全性、完整性、多用戶對數據的併發使用以及發生故障後的系統恢復
5.數據庫的建立和維護功能
數據庫的建立和維護功能主要包括數據庫初始化、數據轉儲與恢復,數據庫性能監測、分析和優化和數據庫的重組織和重構造
6.其他功能
如數據庫與應用程序之間的通信功能,不同數據庫之間的通信等等
常用的數據庫管理系統
使用數據庫管理系統的目的主要有兩點:

  1. 科學地組織和存儲數據
  2. 高效地獲取和維護數據

數據庫系統

數據庫系統由數據、數據庫、數據庫管理系統(及其開發應用工具)、應用程序和數據庫管理員(DBA)組成的存儲、管理、處理和維護數據的系統,人們通常把它簡稱爲數據庫
在這裏插入圖片描述

四個概念的關係

數據庫是長期存儲在計算機內、有組織、可共享的大量數據集合,數據庫管理系統可以定義、控制、監測、管理和維護數據庫,而數據庫和數據庫管理系統是數據庫系統的組成部分

數據管理技術的產生和發展

  • 數據庫技術是應數據庫管理任務的需要而產生的
  • 數據管理是指對數據進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護,它是數據處理的中心問題
  • 而數據的處理是指對各種數據進行收集、存儲、加工和傳播的一系列活動的總和
  • 數據管理技術的發展經過三個階段,分別是人工管理階段、文件管理階段和數據庫系統階段

人工管理階段

人工管理階段限於當時(20世紀50年代中期以前)的硬件條件和軟件條件,數據和應用程序之間是一一對應的關係,且數據無法長期存儲數據不獨立不共享無專門應用程序管理,處理方式是批處理

在這裏插入圖片描述

文件管理階段

20世紀50年代到60年代中期,硬件方面出現磁盤、磁鼓等可以直接存取存儲設備;軟件方面,已經有了專門的數據管理軟件,即文件系統;處理方式上,還可以進行聯機實時處理。所以文件管理階段具備了由文件系統管理數據長期保存較差的數據獨立性和數據共享性冗餘度大的特點

在這裏插入圖片描述

數據庫系統階段

20世紀60年代後期以來,計算機管理對象規模越來越大,應用範圍越來越廣,數據量急劇增長,促使了計算機存儲硬件的升級和量產化,價格下降;而軟件方面也進行升級加強,功能更加全面,出現了的統一管理數據的專門軟件系統–數據庫管理系統,這個階段的特點如下:

1. 數據結構化,這是數據庫系統與文件系統的本質區別
2. 數據共享度高、冗餘度較小且易擴充
3. 數據獨立性高,主要爲物理獨立性、邏輯獨立性
4. 數據由數據庫管理系統統一管理的控制,如數據庫的安全性保護、數據的完整性檢查、併發控制和數據庫恢復

在這裏插入圖片描述
影響:文件系統到數據庫系統標誌者數據管理技術的飛躍,使信息系統從加工數據的程序爲中心轉向圍繞共享的數據庫爲中心的新階段

三個階段的比較

在這裏插入圖片描述

借鑑

王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2014:1-14.
數據管理的三個階段所用圖片出自:https://wenku.baidu.com/view/5853a5dd773231126edb6f1aff00bed5b8f37323.html

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章