目录

一、信息与数据

1、信息

2、数据

3、信息与数据的关系

4、数据处理

（1）数据管理

（2）数据加工

（3）数据传播

二、数据库（DB）

三、数据库管理系统（DBMS）

四、数据库系统（DBS）

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1、计算机硬件

2、软件系统

3、人员

五、数据管理技术的发展阶段

1、人工管理阶段

2、文件系统阶段

3、数据库系统阶段

六、数据库系统的内部体系结构

1、数据库三级模式结构

（1）外模式

（2）模式

（3）内模式

2、数据库两层映像技术

（1）外模式/模式映像

（2）模式/内模式映像

3、三级模式与两层映像的优点

七、数据库系统的外部体系结构

1、三层架构

2、结构类型

（1）单用户数据库系统

（2）主从式数据库系统

（3）分布式数据库系统

（4）客户/服务器结构的数据库系统C/S

（5）浏览器/服务器结构的数据库系统B/S

（6）C/S与B/S混合结构的数据库系统

（7）多层数据库系统

八、数据模型

1、信息的三个世界

2、数据模型及其分类

（1）概念数据模型

（2）逻辑数据模型

（3）物理数据模型（PDM）

九、主流关系数据库管理系统

一、信息与数据

1、信息

• 信息就是新的、有用的的事实和知识，是人对客观世界的感知和理解，具有客观性、时效性、有用性、知识性，是客观世界的反映。

2、数据

• 是用来记录或表识事物的特性和物理状态的一串物理符号，是表达和传递信息的工具。

3、信息与数据的关系

• 信息是对客观世界的本质描述，开始于数据，数据是信息的载体，是承载信息的符号。
• 信息滞后于数据。信息是加工处理后的有意义的数据。
• 数据是客观的，信息是主观的。
• 数据是结构化的描述形式，信息是半结构化或非结构化的描述形式。比如数据168元是结构化的描述形式，信息就是“太贵”这样的非结构化的描述形式。

4、数据处理

（1）数据管理

• 组织保存数据
• 查询统计数据
• 数据维护（插入、删除、修改）

（2）数据加工

• 变换、抽取、运算

（3）数据传播

• 空间传播——数据通信
• 时间传播——数据存储

二、数据库（DB）

1、定义：是长期存储在计算机内、有组织、可共享、统一管理的数据集合

2、数据库既放数据本身，还存放数据与数据之间的关系

3、数据库中数据特征

• 整体性
• 共享性

三、数据库管理系统（DBMS）

1、定义：是建立、管理、维护和控制数据库的计算机系统软件

2、主要功能

• 数据定义功能
• 数据库操纵功能
• 数据组织、存储和管理功能
• 数据库的运行管理与控制功能（核心内容）

包括：安全性控制、完整性控制、并发控制、备份与恢复

• 数据库建立和维护功能
• 数据通信

3、常见数据库管理系统：Access、SQL、FoxPro、MySQL……

四、数据库系统（DBS）

1、定义：基于数据库的计算机应用系统

1、计算机硬件

2、软件系统

• 操作系统（OS）——DMBS与硬件的接口
• 数据库管理系统（DBMS）
• 数据库程序设计主语言及编译系统
• 数据库应用开发工具软件
• 数据库应用系统
• 数据库（DB）

3、人员

（1）人员包括：软件开发人员、软件使用人员、软件管理人员

（2）软件管理人员（DBA）

• 确定数据库系统的需求与开发计划
• 参与数据库系统的设计与创立
• 对系统运行实行监控，负责系统的维护和数据恢复
• 负责数据库性能改进和数据库的重组、重构

五、数据管理技术的发展阶段

1、人工管理阶段

• 数据不保存在计算机中
• 没有软件系统对数据统一管理
• 数据和程序不具有独立性
• 数据不共享

2、文件系统阶段

• 数据可长期保存
• 由软件（文件系统）对数据进行管理
• 文件形式多样化
• 数据的存取以记录为单位
• 数据共享性差，冗余度大
• 数据独立性差

3、数据库系统阶段

• 数据结构化
• 数据的共享度高，冗余度小，容易扩充
• 数据独立性高
• 统一的数据管理和控制功能
• 数据的最小存取单位是数据项

六、数据库系统的内部体系结构

1、数据库三级模式结构

（1）外模式

• 又称用户模式、子模式，对应视图层数据抽象
• 是对数据库部分数据的抽象
• 是数据库用户的数据视图
• 是用户与数据库系统之间的接口

（2）模式

• 又称逻辑模式、概念模式、数据库模式，对应逻辑层数据抽象
• 是对数据库全部数据的整体逻辑结构和特征的描述
• 一个数据库系统只能有一个模式

（3）内模式

• 又称存储模式、物理模式，对应物理层数据抽象
• 是整个数据库的底层表示，和硬件特性密切相关
• 是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述
• 一个数据库系统只能有一个内模式

2、数据库两层映像技术

（1）外模式/模式映像

如果模式发生变化，DBA可以通过修改映像的方法使外模式不变，只要外模式不变，应用程序就不用修改，保证数据的逻辑独立性

（2）模式/内模式映像

如果内模式发生变化，DBA可以通过修改映像使模式不变，只要数据模式不变，应用程序不用修改，保证数据物理独立性

3、三级模式与两层映像的优点

• 保证数据独立性。外模式和模式分开，通过外模式/模式映像保证了数据的逻辑独立性；模式与内模式分开，通过模式/内模式映像保证了数据的物理独立性
• 方便用户使用，简化用户接口
• 保证数据库安全性
• 有利于数据的共享性

七、数据库系统的外部体系结构

1、三层架构

2、结构类型

（1）单用户数据库系统

• 整个数据库系统都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同计算机间不能共享数据。
• 数据存储层、业务处理层、界面表示层的所有功能都在单台PC上

（2）主从式数据库系统

•  一台主机带多个用户终端的数据库系统。整个数据库系统存放在主机上，所有处理数据由主机完成，许多终端作为主机的输入输出设备，用户可以并发地访问主机的数据库
• 数据存储层、业务处理层在主机上，界面表示层在各个终端上

（3）分布式数据库系统

（4）客户/服务器结构的数据库系统C/S

• 第一层是客户机，俗称胖客户机，由功能一般的微机担任
• 第二层是服务器，在网络中专门用于执行DBMS功能的计算机，由性能好的计算机担任
• 数据存储层位于服务器上，业务处理层、界面表示层在客户机上
• C/S结构优点：服务器负荷轻、网络通信量低、数据存取模式安全
• C/S结构缺点：需要在每个客户端安装、运行及维护程序，应用软件安装困难、维护费用高

（5）浏览器/服务器结构的数据库系统B/S

• 所有的业务处理都在Web服务器和数据库服务器上实现
• 客户机只安装浏览器软件，俗称瘦客户机，服务器端进行应用的安装和运行
• B/S结构优点：

1. 开发环境与应用环境分离，便于系统的管理和升级
2. 简化客户端，用户操作简便，可随时随地访问系统
3. 降低用户的培训、安装、维护等成本
4. 易于实现跨平台的应用

• B/S结构缺点：服务器负荷重，安全性差

（6）C/S与B/S混合结构的数据库系统

（7）多层数据库系统

八、数据模型

1、信息的三个世界

2、数据模型及其分类

（1）概念数据模型

• 是对现实世界的第一层抽象
• 按照用户的观点对数据建模
• 主要用于数据库的设计

（2）逻辑数据模型

• 是对现实世界的第二层抽象
• 按照计算机系统观点对数据建模
• 数据模型组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性约束
• 常见数据模型：层次数据模型、网状数据模型、关系数据模型、面向对象数据模型和对象关系模型

（3）物理数据模型（PDM）

九、主流关系数据库管理系统

• Microsoft Access
• Microsoft SQL Server
• Oracle
• MySQL
• DB2
• SQLite