数据库系统概念（第二周 第一堂）

前言

本文的所有知识点、图片均来自《数据库系统概念》（黑宝书）、山东大学李晖老师PPT。不可用于商业用途转发。

回顾

        上周最后一个知识点说到数据库三级模式结构，在这个结构里面我们设立了模式/内模式映像、内模式/外模式映像，主要为了解决数据独立性的问题。数据独立性又分为物理数据独立性、逻辑数据独立性。

数据模型

定义

数据模型是一个描述数据、数据联系、数据语义以及一致性约束的概念工具的集合

数据模型的选择本质上就是选择一个存放数据的方式，这个存放数据包括数据的物理存放、逻辑关系以及语义联系等

由定义可知，数据库的设计最核心的部分就是物理存放设计（数据底层存储方式），逻辑存放设计（设计数据在业务层面的逻辑关系）

分类

关系模型：用表的集合表示数据和数据之间的关系

实体-联系模型：现实世界是由实体和实体之间的联系构成的，用于数据库设计

基于对象数据模型：实体-联系模型增加了封装、方法和对象标识等拓展

组成要素

一、数据结构：数据库中对象类型的集合（与数据内容、类型有关的对象，与数据之间联系有关的对象），是对系统静态特性的描述。

数据结构课程中的数据结构是指数据的类型以及组织方式（数组/动静态数组、链表/单双链表等等），数据库中的数据结构是指数据库中数据的结构即数据的类型

二、数据操作：包括检索、更新两个方面，是对系统动态特性的描述。

数据操作在数据结构课程中对应的就是数据的组织方式和数据类型，或者说数据的组织方式和数据类型两者共同决定数据操作

三、数据约束条件：一组完整性规则的集合

关系模型

关系模型在现代已经全面取代了其他两类模型，故数据库中讨论的只有关系模型。

初识

优点 

一、简单。只有关系一种数据结构，同时逻辑上的数据结构也只有表这一种形式。

二、非过程化数据请求，数据请求可以不指明路径。（非过程化数据请求，说明关系数据库的数据获取更多是一种静态、批量的数据获取）

三、数据独立性。用户只需提出做什么，不用考虑怎么做

四、坚实的理论基础

数据库语言

任何一种数据库语言都可以分为三类语言。

一、DDL：数据库定义语言。是指对数据库结构进行定义、管理和调整的语言

二、DCL：数据库控制语言。是指对数据库的管理、访问权限进行定义、修改和调整的语言

三、DML：数据库操控语言。是指对数据库中的数据进行更新、查询的语言

这里书中的翻译是语言，但是我更倾向于用语句。因为在正常情况下，我们认为SQL是一种语言，而对于任何一个类似SQL的数据库语言，它基本都有上面三类语句。使用语言容易将这三种语句误解为和Sql平等地位的语言

事务管理

事务定义

事务是由一系列操作序列构成的程序执行单元。对于一个事务中的操作序列，要么都做，要么都不做，事务是一个不可分割的工作单位

事务特性

一、原子性：事务中包含的所有操作要么全做，要么全不做。他们必须是一个不可分割的工作单位

二、一致性：事务在处理前后整个数据库必须处于一致性的状态。即不同用户的数据库变化必须对应的上

三、隔离性：系统必须保证事务不受其他并发执行事务的影响

四、持久性：一个事务一旦提交后，他对数据库的影响必须是永久的

数据库系统结构

数据库系统的体系结构较为复杂，在后续章节详细带大家进入 

 数据库应用结构

数据库应用结构曾经是两层结构，此时应用（包括前端应用UI和后端应用业务逻辑）属于上层，一旦业务逻辑发生变化，UI前端需要发生变化，这将导致升级业务逻辑变得非常复杂。

现在的数据库应用结构都是三层结构，并且将应用分为应用客户和应用服务器。即将应用的前后端进行分离。此时应用的业务逻辑发生变化不需要再修改应用的前端UI。

综上数据库应用结构的改变，主要是应用上的改变，重点体现在应用的前后端分离