一. 数据库系统课程简介

关系数据库关注： 数据库设计 数据库应用程序开发 数据库存储与控制

其他数据库（以关系数据库为基础）：面向对象数据库、XML数据库、NoSQL数据库，等等 课程内容基本知识与关系模型数据库语言数据建模与数据库设计数据库管理系统实现技术 重点内容：

  • 概念区分：数据库、数据库系统、数据库管理系统
  • 熟悉“表”的相关要求及术语
  • 熟悉数据库系统的构成（工作环境）
  • 了解数据库管理系统的功能：从用户和系统角度

二. 为什么学习数据库系统

传统社会：业务工作 信息社会：业务工作+计算机支持

数据库是一种技术也是一种思维

image-20220127211119851

三. 数据库

1. 数据库的概念

简单来讲，数据库就是相互有关联关系的数据的集合，从计算机的角度一是要考虑如何存储数据，二是检索、查询以及获取有用的信息。

数据库是电子化信息的集合，将信息规范化并使之电子化，形成电子信息“库”，以便利用计算机对这些信息进行快速有效的存储、检索、统计与管理。

数据库起源于规范化“表 table（以按行按列形式组织及展现的数据）”的处理。

2. 表——开始“抽象”：理解-区分-命名-表达

表的常用术语： 表名、表标题（格式）、表内容（值）、行/元组/记录（row/tuple/record）、列/字段/属性/数据项（column/field/attribute/data item）、列名、列值

  • 表名+表标题 （关系）模式
  • 表名+表标题+表内容 表/关系

Table中描述了一批相互有关联关系的数据 因此把Table称为关系，但是有些许差别。

Database：相互之间有关联关系的Table的集合。

四. 数据库系统

数据库系统（工作环境）

  • 数据库DB： Database
  • 数据库管理系统DBMS： Database Management System，管理数据库的一种系统软件
  • 数据库应用DBAP： Database Application，为用户更好使用数据库开发的应用程序，不同用户开发不同程序，提供不同功能，这些应用是通过数据库管理系统来使用数据库
  • 数据库管理员DBA： Database Administrator
  • 计算机基本系统：计算机、网络、输入输出设备等
image-20220205195653097

五. 数据库管理系统

1. 从用户角度看数据库管理系统

1.1 数据库管理系统功能

  • 数据库定义： 定义数据库中Table的名称、标题（内含的属性名称及对该属性的值的要求）等
    • DBMS提供 数据定义语言DDL (Data Definition Language)
    • 用户使用DDL描述建立表的格式，DBMS按照定义创建数据库及其中的Table
  • 数据库操纵： 向数据库Table中增加、删除、更改数据及对数据进行查询、检索、统计等
    • DBMS提供 数据操纵语言DML (Data Manipulation Language)
    • 用户使用DML描述要进行的操纵，DBMS按照操作描述实际执行操作
  • 数据库控制： 控制数据库中数据的使用，访问权限等
    • DBMS提供 数据控制语言DCL (Data Control Language)
    • 数据库管理员DBA使用DCL定义控制信息，控制信息告诉DBMS访问权限
    • DBAP访问数据库时，DBMS对用户身份进行检测
  • 数据库维护： 转储、恢复、重组、性能监测、分析……
    • 一般由数据库管理员DBA来使用和掌握

1.2 数据库语言

：定义表名、表标题、列名及其结构形式：增加、修改、删除数据，查询、检索、统计数据：定义对不同操作、不同擦作者（用户）的约束语言：结构化的数据库语言

数据库语言与高级语言差别：一条数据库语言相当于高级语言的一个或多个循环程序

数据库语言可以嵌入到高级语言（宿主语言）中使用

2. 从系统角度看数据库管理系统

“形式 构造 自动化” ——数据库管理系统的实现

2.1 数据库管理系统功能

解析语言并执行的系统——数据库管理系统

DBMS为完成DB管理，在后台运行一系列程序 。注意划分数据库管理系统和操作系统的管理范畴，有一些DBMS也可以越过操作系统智能，直接对磁盘、内存进行管理。

  • 语言编译器：将数据库语言书写的内容，翻译成DBMS可执行的命令，如：DDL编译器、DML编译器等；
  • 查询优化（执行引擎）与查询实现（基本命令的不同执行算法）：提高数据库检索速度的手段，例如贯穿于数据存取各个阶段的优化程序；
  • 数据存取与索引：提供数据在磁盘、磁带等上的高效存取手段，例如：存储管理器、缓冲区管理器、索引/文件和记录管理器等；
  • 通信控制：提供网络环境下数据库操作与数据传输的手段；
  • 事物管理：提供提高1可靠性并避免并发操作错误的手段；
  • 故障恢复
  • 安全性控制
  • 完整性控制
  • 数据字典管理
  • 应用程序接口（API）
  • 数据库数据装载、重组等实用程序
  • 数据库性能分析

典型的数据库管理系统：Oracle、DB 2 (IBM)、Sybase、MS SQL Server、MS Access、MS Foxpro等

3. 小结

$$ 课程内容{ 数据库语言数据库定义语言数据库操纵语言数据库控制语言嵌入型（宿主型）自含型（交互型）双重型数据库执行例行程序公用程序：定义公用程序：维护语言编译器查询优化与实现程序存储与索引程序事务处理程序各种控制程序

. $$

3. 概念区分

  • 数据库
  • 数据库系统
  • 数据库管理系统

六. 学什么、学到什么程度

1. 数据库相关岗位及素质要求

  • End Users
    • naive users
    • casual users —— interactive SQL
  • Application Programmers —— Procedural SQL, Concept about Transaction （应用程序员）
  • Database analyzer and designer —— Data modeling, Concept about Normalization （数据库分析师、设计师）
  • Database Administrators, DBA —— Database maintainance, Security, Integrity, Recovery （数据库管理员）
  • Database Management System designer and implementor —— implementation technique of above （数据库管理系统的设计开发人员）
  • Techniques for Special and New Database Management System （新型数据库开发人员）