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等级考基础《数据库系统》 东华大学计算机学院 孙 莉 2010年3月4日 1．数据库（DataBase，DB） 长期存储在计算机内，有组织的、可共享的大量数据集合。 数据库的特点： (1) 数据按一定的数据模型组织、描述和储存， (2)可为各种用户共享。 (3) 冗余度小。 （4）数据独立性高。 （5）易扩展。 2．数据库管理系统（DataBaseManagementSystem，DBMS） 管理数据库的系统软件。 负责数据组织、操作、维护、控制与保护、服务 。 数据库管理系统的主要功能： 1）数据库定义功能 定义数据库的外模式、 模式和内模式， 定义两级映射。 2）数据库操纵功能 实现对数据库中数据的基本操作， 即查找（或检索）、 插入、修改和删除操作。 3）数据的安全性、 完整性定义与检查 4）数据库并发控制与故障恢复 5） 数据的服务 包括初始数据的载入、 数据拷贝、转储 ； 数据库的重组、性能检测与分析等功能。 数据库管理系统的组成 为完成上述功能，数据库管理系统通常提供相应的数据语言： （1）数据定义子语言， （2）数据操纵子语言， （3）数据控制子语言。 3 数据库管理员 （Data Base Administrator, 简称为DBA） 负责全面管理和控制数据库系统正常运行的人员， 承担着规划、设计、创建、 监控和维护整个数据库结构的责任。 DBA是数据库系统中最重要的人员。 DBA的主要职责包括： (1) 数据库设计：确定数据库中的内容和结构。 设计概念模式、 内模式以及各个用户的外模式。 (2)数据库维护， 对数据库的安全性、完整性、并发控制、系统恢复和数据转储， 进行实施和维护。 (3) 改善系统性能，提高效率：监控数据库的使用和运行。 分析数据库系统的性能， 及时调整内部结构，提高系统效率。 4． 数据库系统（Data Base System， DBS） 具有管理和控制数据库功能的计算机系统。 它通常由5部分组成: 数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户、系统平台-硬件与软件。 相互之间的关系如图1.1所示。 1.2 数据库系统的发展 数据库技术是研究数据库的结构、 存储、 设计、 管理和使用的一门软件学科。 数据管理技术经历了三个发展阶段： 人工管理、 文件系统和数据库系统 人工管理阶段 20世纪50年代中期以前。 硬件：外部存储器只有纸带、 卡片、 磁带， 没有能直接存取的存储设备(如磁盘等)； 软件：只有汇编语言， 没有操作系统， 没有专门的管理数据的软件。 人工管理阶段数据管理的特点： (1)数据管理者：应用程序，数据不保存。 (2)数据面向对象：某一应用程序。 (3)数据共享程度：无，数据冗余度极大 ?(4)数据独立性：无独立性， 以来于应用程序。 ?(5)数据的结构化：无 ?(6)数据控制能力：应用程序自己控制。 文件系统阶段 50年代后期到60年代中期。 硬件有了磁盘、 磁鼓等能直接存取的外设； 软件有了高级语言和操作系统（有专门负责管理数据的文件系统）。 文件系统阶段管理数据的特点： (1)数据管理者：文件系统，数据可长期保存。 (2)数据面向对象：某一应用程序。 (3)数据共享程度：共享程度低，数据冗余度大。 ?(4)数据独立性：独立性差， 数据的逻辑结构改变必须修改应用程序。 ?(5)数据的结构化：记录内有结构，整体无结构 ?(6)数据控制能力：应用程序自己控制。 数据库系统阶段 60年代后期以来。数据库系统阶段管理数据的特点： (1)数据管理者：DBMS。 (2)数据面向对象：系统。 (3)数据共享程度：共享程度高，数据冗余度低。 ?(4)数据独立性：独立性高， 数据的逻辑结构改变不必修改应用程序。数据的物理结构改变也不必修改应用程序。 ?(5)数据的结构化：整体结构化。数据结构化是数据库和文件系统的本质区别。 ?(6)数据控制能力： DBMS统一管理和控制。 1.3 数据库系统内部结构体系 从数据库系统内部角度来看，数据库系统采用三级模式结构： 外模式、 模式和内模式三级构成。 1． 外模式（又称子模式或用户模式）