数据库系统概论 · 概论

一、数据库系统基础概念

1. 核心定义

数据 (Data)：描述事物的符号记录，包括数字、文字、图形、音视频等多种形式。
数据库 (DB)：长期存储在计算机内、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库管理系统 (DBMS)：位于用户与操作系统之间的数据管理软件，核心功能：
- 组织和存储数据、高效获取和维护数据
- 提供 DDL（数据定义语言） 定义数据对象
- 提供 DML（数据操纵语言） 实现增删改查操作
数据库系统 (DBS)：DBS = DB + DBMS + 应用程序 + DBA（数据库管理员）

二、数据模型

1. 概念模型（E-R模型）

实体：客观存在并可相互区别的事物，如人、事、物或抽象概念。
属性：实体所具有的某一特性，一个实体可以有多个属性。
码：能唯一标识实体的属性集。
联系：事物内部或事物之间的关系，分为：一对一、一对多、多对多。

2. 数据模型的三要素

数据结构：描述数据库的组成对象及对象间的联系。
数据操作：对数据的查询和更新（插入、删除、修改）。
数据完整性约束条件：数据模型中数据及其联系所具有的制约规则。

3. 常用数据模型

模型	结构特点	说明
层次模型	树形结构	用树的层级关系表示实体及联系
网状模型	图结构	用图的多对多关系表示实体及联系
关系模型	二维表结构	行=元组、列=属性，主码唯一标识元组，域是属性的取值范围

三、数据库系统三级模式结构

1. 三级模式

模式（逻辑模式）：数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是全局逻辑视图。
外模式（用户模式/子模式）：用户使用的局部数据的逻辑结构，是用户可见的部分。
内模式（物理模式）：数据物理结构和存储方式的描述，对应数据库的底层存储。

2. 二级映像

外模式/模式映像：保证数据的逻辑独立性（模式变化时，外模式无需修改）。
模式/内模式映像：保证数据的物理独立性（内模式变化时，模式无需修改）。