1、基本概念
| 学号 | 姓名 | 性别 | 出生年月 | 籍贯 |
| 220101 | 张三 | 男 | 2003 | 江苏 |
| 220102 | 李四 | 男 | 2003 | 山东 |
| 220103 | 王五 | 女 | 2003 | 河北 |
| 220104 | 赵六 | 女 | 2003 | 天津 |
| 220105 | 张四 | 男 | 2003 | 北京 |
| 220106 | 李五 | 女 | 2003 | 江苏 |
| 220107 | 王六 | 女 | 2003 | 山东 |
| 220108 | 张七 | 男 | 2003 | 河北 |
| 220109 | 张九 | 男 | 2003 | 天津 |
| 220110 | 李十 | 女 | 2003 | 北京 |
1.1数据（Data）
以上面的表格为例，数字：98110101；字符：张三 、男。
- 是数据库中存储的基本对象
- 是客体在计算机中的表示
- 定义为描述事物的符号记录
数据的种类包括：数字、文字、图形、图象、音频、视频、记录情况等
1.2数据库（Database,简称DB）
1.2.1定义
长期储存在计算机内、有组织的、 可共享的大量数据集合
1.2.2数据库的基本特征
- 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
- 供各种用户共享、冗余度较小、易扩展
- 较高的数据独立性
1.2.3建立数据库的目的
- 收集并抽取一个应用所需要的大量数据，进行保存
- 供进一步加工处理、抽取有用信息
- 转换为有价值的知识
1.3数据库管理系统（DBMS）
是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件
1.3.1DBMS主要功能
- 数据组织：数据模式定义
- 数据操纵: 物理存取、转换、统计等
- 数据库运行管理与维护
- 数据库的控制和保护与故障恢复
- 数据交换
- 数据服务：提供各种功能函数
- 数据字典
1.3.2数据库管理员（DBA）
管理数据库规划、设计、维护和监控的人
1.4数据库系统（DBS）
1.4.1
- 是由数据库及其管理软件组成的系统
- 是存储介质、处理对象和管理系统的集合体
1.4.2DBS组成
- 数据库
- 软件（数据库管理系统等）
- 硬件
- 人员（DBA等）
简单可以看出DBS是包含DB和DBMS的
数据库系统若更细的划分还可包括：数据库 、 数据库管理系统 ➢、数据库管理员 ➢、业务应用系统 、硬件平台（计算机和网络）、软件平台（数据库开发工具、中间件、操作系统）
2、数据模型
2.1定义
是对现实世界数据特征的抽象，用来描述数据、组织数据和对数据进行操作。
举个例子：计算机不能直接处理现实世界中的具体事物，所以人们必须把具体事物转化成计算机能够处理的数据，也就是首先要数字化，把现实世界中具体的人、物、活动等用数据模型这个工具来抽象、表示和处理。通俗来讲，数据模型就是现实世界的模拟。
数据模型是数据库系统的核心和基础
2.2数据模型组成三要素
- 数据结构 ：是所描述对象类型的集合 。与数据类型、内容、性质有关的对象 。与数据之间联系有关的对象（静态特征）
- 数据操作 ：检索、更新（包括插入、删除、修改）（动态特征）
- 数据的完整性约束条件 ：一组完整性规则的集合（完整性约束条件）
2.3概念模型
从用户的观点对数据进行建模 将现实世界抽象为信息世界
2.3.2信息世界中的基本概念
- 实体（Entity） （如，一个学生
- 属性（Attribute） （学生 的 学号、姓名、年龄专业）
- 码（Key） （ 学号 ）
- 实体型（Entity Type） （ 由实体名及属性名构成）
- 实体集（Entity Set） （全部学生集合）
- 联系（Relationship） （有 1:1、1:n 、 m:n）
2.3.3概念模型实例
实体-联系模型（E-R模型）
2.4逻辑模型
- 层次模型（Hierarchical Model） 数据结构：树
- 网状模型(Network Model ) 数据结构：图
- 关系模型(Relational Model) 数据结构：表
- 面向对象模型(Object Oriented Model） 数据结构：对象
3、三级模式结构
3.1模式
模式是所有用户的公共数据视图
比如最上面的表格，学号、姓名、性别等共有部分是模式
- 是数据库全体数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等）和 特征的描述
- 仅仅涉及数据“型”(type)的描述，不涉及具体的“值”(value)
- 模式是数据的结构描述，以及数据有关的安全性、完整性要求
3.1数据模型与模式的关系
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3.2三级模式定义
- 外模式(External Schema)：某一用户能够看到和处理的数据的结构描述
- 数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构 和特征的描述
- 数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示
- 外模式的地位：介于模式与应用之间
- 模式与外模式的关系：一对多
- 外模式与应用的关系：一对多
- 模式(概念模式, Conceptual Schema)：从全局角度理解/管理的数据的结构描述（全局角度、关联约束、结构描述、本质联系）
- 一个数据库只有一个模式
- 模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层
- 内模式(Internal Schema)：存储在介质上的数据的结构描述，如存储路径、方式等
- 是数据物理结构和存储方式的描述
- 含有存储路径、存储方式、索引方式等
- 是数据在数据库内部的表示方式
- 一个数据库只有一个内模式
3.3两级映像
- E-C映像(External-Conceptual Mapping)[外模式/模式映像]：便于用户观察和使用 将外模式映射为概念模式，从而支持实现数据概念视图向外部视图的转换
- C-I映像(Conceptual-Internal Mapping)[模式/内模式映象]：便于计算机存储和处理 将概念模式映射为内模式，从而支持实现数据概念视图向内部视图的转换
3.4数据独立性
3.4.1外模式／模式映象（逻辑独立性）
当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，使外模式 保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了 数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
3.4.2模式／内模式映象（物理独立性）
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管 理员修改模式／内模式映象，使模式保持不变。应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理 独立性。
