[大数据]第一章 数据库系统概述

一、数据与数据管理技术

1. 数据库系统的基本概念

1. 数据与信息
   （1）数据：描述事物的符号记录，也是数据库中存储、用户操纵的基本对象，数据不仅是数值，而且可以是文字、图形、动画、声音、视频等；
   （2）信息：有一定含义的、经过加工处理的、对决策有价值的数据；
   （3）信息与数据的关系：数据是信息的载体，信息是数据的内涵，即数据是信息的符号表示，而信息通过数据描述，又是对数据语义的解释；
   （4）数据处理：即信息处理，是对各种形式的数据进行收集、存储、传播和加工直至产生新信息输出的全过程；
   （5）数据管理：是数据处理的中心问题，是指数据的收集、整理、组织、存储、查询、维护和传送等环节。
2. 数据库
   （1）定义：按照一定结构组织并长期存储在计算机内的、可共享的大量数据的集合；
   （2）特点：永久存储、有组织、可共享；
3. 数据库管理系统DBMS
   （1）定义：安装于操作系统之上，是一个管理、控制数据库跟中数据库对象的系统软件；
   （2）作用：在数据库建立、运行和维护是对数据库进行统一的管理控制和提供数据服务；
   （3）功能：数据定义功能DDL、数据操纵功能DML、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能；
4. 数据库系统DBS
   （1）定义：指计算机引入数据库后的系统，它能够有组织地、动态地存储大量的数据，提供数据处理和数据共享机制;
   （2）组成：计算机系统硬件、软件平台、人+DBMS+DB；
5. 信息系统IS
   （1）定义：是由计算机硬件、网络和通信设备、计算机软件、信息资源、信息用户等组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统；
   （2）基本功能：输入、存储、处理、输出、控制；

2. 数据库管理技术的发展

二、数据库系统的特定及组成

1. 数据库系统的特点

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
   （1）数据的安全性保护；
   （2）数据的完整性检查；
   （3）并发控制；
   （4）数据库恢复；

2. 数据库系统的组成

1. 硬件平台及数据库
2. 软件
3. 人员
   （1）数据库管理员DBA：职责：决定数据库的信息内容和结构、决定数据库的存储结构和存取策略、定义数据库的安全性要求和完整性约束条件、监控数据库的使用和运行、数据库的改进和重组和重构；
   （2）系统分析员和数据库设计人员
   （3）应用程序员
   （4）用户

三、数据库系统的结构

1. 三级模式结构

1. 模式（概念模式或逻辑模式）
   （1）概念：数据库种全体数据的逻辑结构特征的描述；
   （2）特性：一个数据库只有一个模式、模式与具体的应用程序无关，它只是装配数据的一个框架、模式用语言描述和定义，需定义数据的逻辑结构、数据有关的安全性等；
2. 外模式（子模式或用户模式）
   （1）概念：是数据库用户所见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是用户所用的数据库结构；
   （2）特性：一个数据库可以有多个外模式，每个用户至少使用一个外模式；同一个用户可使用不同的外模式，而每个外模式可为多个不同的用户所用；模式是对全体用户数据及其关系的综合与抽象，外模式是根据所需对模式的抽取；
3. 内模式（存储模式）
   （1）概念：是数据物理结构和存储方法的描述；
   （2）特性：一个数据库只有一个内模式，内模式对用户透明；一个数据库由多种文件组成，如用户数据文件、索引文件及系统文件；内模式设计直接影响数据库的性能。
4. 数据独立性与二级映像功能
   （1）外模式/模式映射：数据库系统都有一个，它定义了该外模式与模式之间的对应关系；
   （2）内模式/模式映射：数据库只有一个内模式，是唯一的，定义了数据库全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系；
5. 三级模式结构与两层映像的优点
   （1）保证数据的独立性；
   （2）方便用户使用，简化用户接口；
   （3）保证数据库安全性的一个有力措施；
   （4）有利于数据的共享性；
   （5）有利于从宏观上通俗的理解数据库系统的内部结构；

2. 数据库系统体系结构

1. C/S结构：降低通信开销；
2. B/S结构：简化系统开发、维护和使用；