資料庫是資料管理的最新技術,是電腦科學的重要分支。從聯機事務處理(on-line transaction processing,oltp)到聯機肥西處理(on-line analysis processing,olap),從一般企業管理到計算機輔助設計與製造(cad/cam)、計算機整合製造系統(cims)、電子政務(e-convernment)、電子商務(e-commerce)地理資訊系統(gis)等等。
資料、資料庫、資料庫管理系統和資料庫系統是與資料庫技術密切相關的4個基本概念。
資料
資料的定義多種不一,我們統一可以理解為:描述事物的符號記錄稱為資料。
資料的解釋是指對資料含義的說明,資料的含義稱之為資料的語義,資料與其語義是密不可分的。
資料庫(database,簡稱db)
資料庫,很多的理解的方式,就是存放資料的倉庫而已。其中的倉庫是計算機的儲存裝置,當然了,其中的資料也是按一定的格式進行存放的。
資料的定義:
資料庫是長期儲存在計算機中、有組織的(有一定的資料結構)、可以共享的大量資料的集合。資料庫中的資料是按照一定的資料模型組織、描述和儲存,具有較小的冗餘度(redundancy)、較高的資料獨立性(data independence)和易擴充套件性,並可為各種使用者共享。
總的來說,資料庫資料具有永久儲存、有組織和可共享三個最基本的特點。
資料庫管理系統(database management system,dbms)
資料庫管理系統是位於使用者與作業系統之間的一層資料庫管理軟體。資料庫管理系統和作業系統一樣是計算機的基礎軟體,也是乙個大型複雜的軟體系統。
資料庫管理系統的主要功能
1.資料定義功能
----------dbms提供資料定義語言(data definition language,ddl),使用者通過它可以方便的對資料物件進行定義。
2.資料組織、儲存和管理
dbms要分類組織、儲存和管理各種資料,包括資料字典、使用者資料、資料的訪問路徑等。
資料組織和儲存的基本目標是提高儲存空間利用率和方便訪問,提供多種訪問方式(如索引查詢、hash查詢、順序查詢等)來提高訪問效率。
3.資料操作功能
dbms還提供資料操縱語言(data manipulation language,dml),使用者可以使用dml,操縱資料,實現對資料庫的基本操作,如查詢、插入、刪除和修改等。
4.資料庫的事務管理和執行管理
資料庫在建立、運用和維護時由資料庫管理系統統一管理、統一進行控制,以保證資料的安全性、完整性、多使用者對資料的併發使用及發生故障後的系統恢復。
5.資料庫的建立和維護功能
它包括:資料庫初始資料的輸入、轉換功能,資料庫的轉儲、恢復功能,資料庫的重組織功能和效能監視、分析功能等。而這些功能通常都是由一些實用程式或者管理工具來代替完成的。
6.其他的功能
包括:dbms與網路中其他的軟體系統的通訊功能,一般由資料庫、資料庫管理系統(及其開發工具)、應用系統、資料庫管理員構成。
資料庫技術是應資料管理任務的需要而產生的。
資料管理則是指對資料進行分析、組織、編碼、儲存、檢索和維護,它是資料處理的中心問題。
而資料的處理是指對各種資料進行收集、儲存、加工和傳播的一系列活動的總和。
軟體管理技術發展的3個階段
一、人工管理階段
在20世紀50年代中期以前,計算機主要用於科學計算,當時的外部儲存器只有紙帶、卡片、磁帶,沒有磁碟等直接訪問的儲存裝置。軟體狀況更是沒有作業系統,沒有管理資料專門的軟體,對於資料的處理則是採用批處理的方式進行處理。所以,人工管理資料具有如下的特點:
1.資料不儲存
2.應用程式管理資料
3.資料不共享
4.資料不具有獨立性
在人工管理階段,程式和資料之間的關係都是一一對應的。
二、檔案系統階段
20世紀50年代後期到60年代中期,此時已經存在外部儲存器這些儲存的裝置;在軟體方面,作業系統中也存在了專門的資料管理軟體。一般被稱之為檔案系統,處理的方式除了有批處理的方式,而且可以實現聯機實時處理。
檔案系統管理資料的特點如下:
1.資料可以長期儲存
2.由檔案系統管理資料
但是檔案系統存在著一定的缺點,具體如下:
1.資料共享性較大,冗餘度大
2.資料的獨立性較差
3.併發訪問容易產生異常
4.資料的安全性難以控制
三、資料庫系統階段
資料庫系統的特點:(與人工管理和檔案系統相比較而言)
1.資料結構化
資料庫系統實現整體資料的結構化,這是資料庫的主要特徵之一,也是資料庫系統與檔案系統的本質區別。
」整體「結構化是指在資料庫中的資料不再僅僅針對某一應用,而是面向全組織;不僅資料內部是結構化的,而且整體是結構化的,資料之間是具有聯絡的。
2.資料的共享性高,冗餘度低,易擴充
資料的共享可以大大減少資料冗餘,節約儲存空間,資料共享還能夠避免資料之間的不相容性與不一致性。
由於資料是面向整個系統,是有結構的資料,不僅可以被多個應用共享使用,而且容易增加新的應用,這使得資料庫系統彈性大,易於擴充,可以適應使用者的各種需求。
3.資料獨立性高
資料獨立性包括物理獨立性和邏輯獨立性。
物理獨立性是指使用者的應用程式與儲存在磁碟上的資料庫中資料是相互獨立的。也就是說,資料在磁碟上的資料庫中怎樣儲存是由dbms管理的,使用者程式不需要了解,應用程式要處理的只是資料的邏輯結構,這樣,當資料的物理儲存改變的時候,應用程式不用改變。
邏輯獨立性是指使用者的應用程式與資料庫的邏輯結構是相互獨立的。也就是說邏輯結構改變了,使用者程式也可以不改變。
4.資料是由dbms統一管理和控制
資料庫的共享是併發(concurrency)共享的,即多個使用者可以同時儲存資料庫中的資料甚至可以同時訪問資料庫中同一資料。
dbms還必須提供幾個資料控制功能:
4.1、資料的安全性(security)保護
4.2、資料的完整性(integrity)檢查
4.3、併發(concurrency)控制
4.4、資料庫恢復(recovery)
資料庫 資料庫系統 1 資料庫系統概述
本節先對資料庫系統有個全貌的了解。資料庫 database,是長期儲存在計算機內 有組織的 可共享的大量資料的集合 資料庫管理系統 dbms,位於使用者與os之間的一層資料管理軟體,負責科學地組織和儲存資料 高效地獲取和維護資料,功能包括 資料庫系統 dbs,是資料庫 資料庫管理系統 應用程式 資料...
資料庫系統概述
資料是資料庫中儲存的基本物件。描述事物的符號記錄稱為資料。資料是有結構的,記錄是計算機中表示和儲存資料的一種格式或一種方法。資料庫是長期儲存在計算機內 有組織的 可共享的大量資料的集合。按一定的資料模型組織 描述和儲存,具有較小的冗餘度 較高的資料獨立性和易擴充套件性,並可為各種使用者共享。資料庫管...
資料庫系統概述
首先,資料庫的基本概念和術語 一 資料 data 儲存的基本物件。描述事物符號的記錄都叫做資料。二 資料庫 database 資料倉儲,計算機中用來存貯資料的集合。有組織!三 資料庫管理系統 database management system dbms 管理資料,管理資料庫。四 資料庫系統 dat...