数据库系统概述总结

Honkers · 2026-3-7 07:48:49

一、数据库系统的基本概念

1.数据(data)：描述事物的符号记录，如数字、文字、图像、图形、音频、视频等

2. 数据库（DB）：长期存储在计算机内、有组织、可共享的统一数据集合，按特定结构存储，能为多个用户共享，且冗余度低。

3. 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，用于科学组织、存储、获取和维护数据，核心功能包括数据定义、操纵、控制及数据库运行管理等。

4. 数据库系统（DBS）：由数据库、DBMS、应用程序和数据库管理员（DBA）组成的存储、管理和处理数据的系统，是实际可运行的存储和管理数据的系统。

二、数据管理技术的发展阶段

1. 人工管理阶段：数据不保存，应用程序管理数据，数据不共享，冗余极大，无独立的数据管理软件。

2. 文件系统阶段：数据可长期保存，由文件系统管理，但数据共享性差、冗余度大，数据独立性低，且文件结构修改困难。

3. 数据库系统阶段：数据结构化，共享性高、冗余度低，易扩充，数据独立性高，由DBMS统一管理和控制数据。

三、数据库系统的特点

1. 数据结构化：不仅数据内部有结构，整体数据也具有统一的结构，是数据库系统与文件系统的本质区别。

2. 高共享性、低冗余性：数据可被多个用户或应用共享，大幅减少数据冗余，同时节省存储空间。

3. 数据独立性：包括物理独立性（数据的物理存储结构改变，应用程序不变）和逻辑独立性（数据的逻辑结构改变，应用程序不变）。

4. 统一控制与管理：DBMS提供数据安全性保护、完整性检查、并发控制和故障恢复等功能，保障数据安全可靠。

四、数据库系统的体系结构

1. 三级模式结构

◦ 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，是数据库系统的核心，只有一个。

◦ 外模式（子模式/用户模式）：数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征描述，一个数据库可有多个外模式，对应不同应用。

◦ 内模式（存储模式）：数据物理存储和存储结构的描述，涉及数据的存储位置、存储方式等，只有一个。

2. 两级映像功能

◦ 外模式-模式映像：保证数据的逻辑独立性，对应外模式与模式的转换，一个外模式对应一个模式。

◦ 模式-内模式映像：保证数据的物理独立性，对应模式与内模式的转换，唯一且固定。

五、数据库的主要模型

1. 层次模型：用树形结构表示数据与数据间的联系，优点是结构清晰、查询效率高，缺点是结构复杂、不适用于多对多联系。

2. 网状模型：用网状结构表示数据间的联系，能直接表示多对多联系，查询效率高，但结构复杂，数据独立性较差。

3. 关系模型：用二维表格（关系）表示数据及数据间联系，结构简单、逻辑清晰，用户操作直观，是目前最主流的数据模型，核心包括关系、属性、元组、主键等概念。

4. 面向对象模型：以对象为基本单位，融合面向对象思想，支持继承、封装等特性，适用于复杂数据类型的管理。

六、数据库管理员（DBA）的职责

1. 负责数据库的结构设计与应用系统开发。

2. 监控数据库系统运行状态，保障系统稳定。

3. 维护数据安全与完整性，进行权限管理、故障恢复等操作。

4. 优化数据库性能，根据需求调整数据库结构与配置。