1.1 数据库系统概述
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1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统
一、数据(Data)
数据是数据库中存储的基本对象。
可以对数据做如下定义:描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字,也可以是文字、图形、图像、声音、语言等,数据有多种表现形式,它们都可以经过数字化后存入计算机。
二、数据库(DataBase,简称DB)
数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
三、数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)
数据库管理系统的主要功能包括:
1.数据定义功能
DBMS提供数据定义语言(Data Definition Language,DDL),用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。
2.数据组织、存储和管理
DBMS要分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、数据的存取路径等。
3.数据操纵功能
DBMS提供数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML),用户可以使用DML操纵数据,实现对数据库的基本操作,如查询、插入、删除和修改等。
4.数据库的事务管理和运行管理
数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制,以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
5.数据库的建立和维护功能
数据库初始数据的输入、转换功能,数据库的转储、恢复功能,数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。
四、数据库系统(DataBase System,DBS)
数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
数据库系统可以用图1-1表示。
图1-1 数据库系统
数据库系统在整个计算机系统中的地位如图1-2所示。
图1-2 数据库在计算机系统中的地位
1.1.2 数据管理技术的产生和发展
数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统3个阶段。这3个阶段的特点及其比较如表1-1所示。
表1-1 数据管理3个阶段的比较
一、人工管理阶段
人工管理数据具有如下特点:
(1)数据不保存;
(2)应用程序管理数据;
(3)数据不共享;
(4)数据不具有独立性。
缺点:数据的逻辑结构或物理结构发生变化后,必须对应用程序做相应的修改,这就加重了程序员的负担。
二、文件系统阶段
用文件系统管理数据具有如下特点:
(1)数据可以长期保存;
(2)由文件系统管理数据。
缺点:
(1)数据共享性差,冗余度大;
(2)数据独立性差。
三、数据库系统阶段
用数据库系统管理数据具有如下特点:
(1)数据结构化;
(2)数据的共享性高,冗余度低,易扩充;
(3)数据独立性高;
(4)数据由DBMS统一管理和控制;