数据管理技术的发展

人工管理阶段

特点：

  1. 数据不能长期保管在计算机中
  2. 采用应用程序管理数据，数据与程序结合在一起
  3. 数据是面向应用的

文件系统阶段

优点：

  1. 数据能够长期保存
  2. 由专门软件对数据进行管理，程序与数据之间有了一定的独立性
  • 独立性：数据发生改变，程序不改变

缺点：

  1. 数据共享性差，冗余度大
  2. 数据独立性差

数据库系统阶段

特点：

  1. 数据结构化
  2. 数据共享性高，冗余度低，易于扩充
  3. 数据独立性高
  • 数据独立性是指数据的组织和储存与应用程序之间互不依赖，彼此独立的特性，当数据的物理结构发生变化时，应用程序不需要改变
  1. 数据统一管理与控制

理解数据库系统

数据库系统的组成

  1. 数据库
  2. 数据库的软件系统
  3. 数据库系统的人员

数据库系统的体系结构

数据库系统的三级模式结构

  1. 模式，一个数据库只有一种模式
  2. 外模式，一个数据库可以有多个外模式
  3. 内模式，一个数据库只有一个内模式

数据库系统的二级映像

  1. 外模式/模式映像。对于每个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映像，它保证了数据的逻辑独立性。当模式发生改变时（如增加新的数据类型或数据项），只要对各外模式/模式映像做相应的修改，就可以使外模式保持不变，从而不必修改应用程序。
  2. 模式/内模式映像。数据库的模式/内模式映像是唯一的，保证了数据库的物理独立性。当数据库的存储结构发生改变时，对模式/内模式映像做相应修改，就可以使模式保持不变，从而应用程序也不必修改。

数据库系统的三级模式和二级映像具有以下优点：

  1. 保证数据独立性。将外模式与模式分开，保证了数据的逻辑独立性；将内模式与外模式分开，保证了数据的物理独立性。
  2. 有利于数据共享，减少数据冗余。
  3. 有利于数据的安全性。
  4. 简化用户接口。

数据模型

概念数据模型

E-R模型的三要素

  1. 实体
  2. 属性，实体的属性
  3. 联系，实体间的联系

实体型、实体值和实体集

  1. 实体型是对某类数据结构和特征的描述。通常由实体名和属性名的集合来抽象和刻画同类实体，如商品（商品编号，商品名称，品牌，单价，生产商，库存量，保质期）是一个实体型。
  2. 实体值是实体型的内容。
  3. 实体集是由相同实体型的若干实体组成的集合。

联系的分类

  1. 一对一联系（1：1）
  2. 一对多联系（1：n）
  3. 多对多联系（m：n）

E-R模型

E-R模型中使用E-R图描述实体之间的联系。

逻辑数据模型

数据模型的三要素

  1. 数据结构
  2. 数据操作
  3. 数据完整性约束

关系数据模型

  1. 数据结构，使用二维表来表示实体及其联系。
  2. 数据操作。
  3. 数据完整性约束。

关系数据模型特点：

  1. 建立在严格的数学理论之上。
  2. 数据结构简单清晰，用户易懂易用。
  3. 数据物理存取路径对用户是透明的，有更高的数据独立性，更好的数据安全性。