1.1 数据库简介
数据库技术的发展,已经成为先进信息技术的重要组成部分,是现代计算机信息系统和计算机应用系统的基础和核心,先后经历了人工管理、文件管理、数据库系统、分布式数据库系统和面向对象数据库系统等5个阶段。
1.1.1 数据库
数据是记载客观事物的状态、特征、特性的符号。数据无处不在,如考试成绩、身高、个人收入等,除了数字以外,还有字符、日期、图形、图像和声音等计算机能处理和存储的数据,如某人的姓名是“李楠”,他的出生日期是65/12/26等,都是数据。
数据库(DataBase,缩写为DB)就是按一定的组织结构存储在计算机内可共享使用的相关数据的集合。它以文件的形式组织,包括一个或多个文件,可以被多个用户所共享,它是数据库系统的重要组成部分。计算机数据库中的信息可以按字符、字段、记录和文件来进行组织。
- 字符:数据的最小存取单位。它由字母、数字、汉字和其他符号组成。
- 字段:数据的最小访问单位,具有独立的含义。如数据库中的学号、姓名、成绩等字段。
- 记录:由一个或多个字段组成的数据单位。用来描述一个完整的客观事物,如对某个学生的成绩进行描述,可以通过学号、姓名及各课程的成绩等字段进行描述。
- 文件:存放在存储介质上的一组记录。
1.1.2 数据库管理系统
数据库管理系统(DataBase Management System,缩写为DBMS),是用来建立、存取、管理和维护数据库的软件系统。它是数据库系统的核心软件,数据库系统的不同用户对数据库的建立,数据的编辑、修改、检索、统计汇总、打印报表及数据库的并发控制等操作,都是由数据库管理系统来完成的。它是用户与数据库之间的接口。例如,学校学生成绩管理系统,包括记录的添加、修改、删除、统计及报表打印等功能。
1.1.3 数据库系统
1.数据库系统
数据库系统(DataBase System,缩写为DBS)就是指计算机系统中引用了数据库技术后的完整系统,主要由计算机硬件(主机存储介质等)、软件(操作系统、数据库管理系统、开发工具等)、数据库和用户(数据库管理员、终端用户等)四个主要部分组成,如图1-1所示。
图1-1 数据库系统
2.数据库系统的特性
数据库系统主要有以下特性。
(1)特定的数据模型
数据库以数据模型组织数据,也就是说,数据库中的数据是有结构的,如关系数据库以关系模型来组织数据。有关数据模型将在1.2节介绍。
(2)实现数据共享,减少数据冗余
数据共享是数据库的一个重要特性。一个数据库不仅可以被一个用户使用,同时也可以被多个用户使用,同样,多个用户可以使用多个数据库,从而实现数据共享,提高资源利用率。
由于在数据库系统中实现了数据共享,可以避免数据库中数据的重复出现,大大降低数据冗余性。
(3)数据独立性
数据库系统中的数据是以记录为存取单位的,记录与记录之间相对独立,部分数据的改变不会影响其他数据的内容和结构。
(4)数据的保护控制
由于数据库可以被多个用户或应用程序共享,也就存在多个用户或应用程序同时访问一个数据库的可能。因此数据库系统必须提供必要的保护措施,这些措施包括数据的安全性控制、数据的并发访问控制以及数据的完整性控制等。