文章目錄

• 1 數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念
• • 1.1數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
  • 1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和文件系統(tǒng)
  • 1.3 數(shù)據(jù)模型
  • 1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式和兩級(jí)獨(dú)立性
  • • 1.4.1 三級(jí)模式
    • 1.4.2 二級(jí)映像功能
    • 1.4.3 數(shù)據(jù)獨(dú)立性
  • 1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展歷史及分類(lèi)
  • 1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成和生命周期
  • • 1.6.1 三個(gè)概念
    • 1.6.2 生命周期
    • 1.6.3 存儲(chǔ)管理器
  • 1.7 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶和管理員

1 數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念

1.1數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：由一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合和一組用以訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)的程序組成，這個(gè)數(shù)據(jù)集合一般叫做數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Database Management System)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的大型軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，簡(jiǎn)稱DBMS。它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性。用戶通過(guò)DBMS訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員也通過(guò)DBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作。它可以支持多個(gè)應(yīng)用程序和用戶用不同的方法在同時(shí)或不同時(shí)刻去建立，修改和詢問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。大部分DBMS提供數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言DDL（Data Definition Language）和數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言DML（Data Manipulation Language），供用戶定義數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)與權(quán)限約束，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的追加、刪除等操作。

數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)是“按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)”。是一個(gè)長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的、統(tǒng)一管理的大量數(shù)據(jù)的集合。

從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的定義可知，數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的子集。

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1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和文件系統(tǒng)

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目的是為了管理大量信息。那為什么我們有文件系統(tǒng)了，可以放數(shù)據(jù)了，為啥還要用到數(shù)據(jù)庫(kù)呢？這就要討論它們的區(qū)別了。

在早期的計(jì)算機(jī)中，保存信息的方法是將它們保存在操作系統(tǒng)文件中。為了使用戶可以對(duì)信息進(jìn)行操作，系統(tǒng)中應(yīng)該有一些對(duì)文件進(jìn)行操作的應(yīng)用程序。這個(gè)談到的應(yīng)用程序不是我們說(shuō)的QQ啊，網(wǎng)易云啊這種程序，而是針對(duì)某種功能設(shè)計(jì)的特殊程序。比如大學(xué)學(xué)生管理系統(tǒng)中增加新的學(xué)生、教師和課程；為課程注冊(cè)學(xué)生，并產(chǎn)生班級(jí)花名冊(cè)。這些應(yīng)用程序都是由系統(tǒng)程序員根據(jù)大學(xué)的需求編寫(xiě)的。

也就是說(shuō)，當(dāng)我們追求越完美的學(xué)生管理系統(tǒng)，所需要的文件和應(yīng)用程序可能就越來(lái)越多。而這似乎有一些弊端。

文件和數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別（這里我們講的是在應(yīng)用開(kāi)發(fā)上的區(qū)別）

其實(shí)文件和數(shù)據(jù)庫(kù)我們都可以用來(lái)存數(shù)據(jù)，但是文件是操作系統(tǒng)提供的一個(gè)最簡(jiǎn)單最基本的一個(gè)存取數(shù)據(jù)的機(jī)制；在操作系統(tǒng)里，數(shù)據(jù)在文件里沒(méi)有結(jié)構(gòu)，而是一串平滑的字符流。所以，文件系統(tǒng)明顯地有下列5個(gè)缺點(diǎn)：

• 數(shù)據(jù)訪問(wèn)困難；編寫(xiě)應(yīng)用程序很不方便。由于操作系統(tǒng)只提供打開(kāi)、關(guān)閉、讀、寫(xiě)等幾個(gè)低級(jí)的文件操作系統(tǒng)，對(duì)文件的查詢、修改等處理都必須在應(yīng)用程序解決。
• 數(shù)據(jù)冗余不一致；文件的設(shè)計(jì)很難滿足多種應(yīng)用程序的不同要求，數(shù)據(jù)冗余往往是不可避免的 。相同的信息可能在幾個(gè)地方重復(fù)存儲(chǔ)，比如一個(gè)學(xué)生是學(xué)數(shù)學(xué)和音樂(lè)的，數(shù)學(xué)課的文件上面有他的名字和學(xué)號(hào)，音樂(lè)課上面也有；這樣的話如果該學(xué)生學(xué)號(hào)改變，兩個(gè)文件都要改，假如一個(gè)地方?jīng)]改，就會(huì)造成數(shù)據(jù)不一致。
• 維護(hù)艱難；對(duì)文件結(jié)構(gòu)的每個(gè)修改將導(dǎo)致應(yīng)用程序的修改，應(yīng)用程序的維護(hù)工作量很大。
• 并發(fā)訪問(wèn)異常；文件系統(tǒng)一般不支持對(duì)文件的并發(fā)訪問(wèn)。
• 數(shù)據(jù)孤立；由于數(shù)據(jù)缺少同一管理，在數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、編碼、表示格式、命名以及輸出格式等方面不容易做到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；在數(shù)據(jù)的安全和保密方面，也難以采取有效的措施。
• 原子性問(wèn)題；傳統(tǒng)的文件處理系統(tǒng)中，保持原子性很難做到。比如兩個(gè)發(fā)生銀行的轉(zhuǎn)賬，兩個(gè)賬戶的文件都要同時(shí)修改，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)賬這個(gè)操作必須是原子的——要么不發(fā)生要么全發(fā)生，而這個(gè)是傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)很難做到的。

也就是說(shuō)，我們使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)即為文件系統(tǒng)的缺點(diǎn)。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的好處

• 數(shù)據(jù)獨(dú)立性和有效訪問(wèn)。
• 減少應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)間。
• 數(shù)據(jù)完整性和安全性。
• 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一管理。
• 故障恢復(fù)。

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1.3 數(shù)據(jù)模型

在講解這一部分之前，我們需要對(duì)幾個(gè)概念有些許了解。

數(shù)據(jù)：就是描述現(xiàn)實(shí)世界的符號(hào)，他是信息存在的形式。

數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)模型就是來(lái)描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義；也可以理解為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)際上就是描述現(xiàn)實(shí)世界的方法。

數(shù)據(jù)模式：用一個(gè)給定的數(shù)據(jù)模型對(duì)一個(gè)具體數(shù)據(jù)的描述

實(shí)際上，如果學(xué)過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就可以很輕松地了解以上的概念。你也可以這么理解：數(shù)據(jù)模型相當(dāng)于編程語(yǔ)言，比如C++，Java等，數(shù)據(jù)模式就是用對(duì)應(yīng)的編程語(yǔ)言寫(xiě)出來(lái)的軟件。

目前數(shù)據(jù)庫(kù)中主流的數(shù)據(jù)模型是關(guān)系數(shù)據(jù)模型，在數(shù)據(jù)庫(kù)原理的課程中一般都是圍繞關(guān)系數(shù)據(jù)模型作為講解。數(shù)據(jù)模型可以分為以下四類(lèi)：

關(guān)系模型

這里我們不過(guò)多提及

實(shí)體聯(lián)系模型（E-R模型）

這里我們不過(guò)多提及

基于對(duì)象的數(shù)據(jù)模型

面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)已經(jīng)目前稱為主流的軟件開(kāi)發(fā)方法。這導(dǎo)致面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的發(fā)展，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)類(lèi)型可以看成是E-R模型增加了封裝，方法（函數(shù)）和對(duì)象標(biāo)識(shí)等概念的擴(kuò)展。對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)模型結(jié)合了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和關(guān)系數(shù)據(jù)模型的特征。

半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型

這里我們不過(guò)多累述，但是我們要知道可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言被廣泛地用來(lái)表示半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

需要注意的是，實(shí)際上在以前還有網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型和層次數(shù)據(jù)模型，下面我們也有講述，不過(guò)由于他們已經(jīng)過(guò)時(shí)了，除了在某些地方仍舊是用的舊數(shù)據(jù)庫(kù)之外，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。

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1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式和兩級(jí)獨(dú)立性

1.4.1 三級(jí)模式

三級(jí)模式指的是：許多視圖、簡(jiǎn)單的概念（邏輯）模式和物理模式。這和Java中的MVC設(shè)計(jì)框架有點(diǎn)類(lèi)似。

• 外模式（視圖）描述的是如何去看數(shù)據(jù)。

• 概念模式定義邏輯結(jié)構(gòu)。

• 物理模式描述文件和索引的使用。

表只是一個(gè)邏輯概念，也就是我們說(shuō)的概念模式；那么表在磁盤(pán)上會(huì)怎么存呢？比如說(shuō)學(xué)生基本信息表，你是用一個(gè)堆文件來(lái)存，還是用一個(gè)哈希文件來(lái)存，還是用一個(gè)簇集，這都是取決于我們用什么結(jié)構(gòu)來(lái)存，而存法，就是physical Schema（物理模式）。概念模式，就是我們剛剛說(shuō)的表，表的結(jié)構(gòu)是什么，屬性有多少，長(zhǎng)度如何，這就是概念模式，我們把概念模式里的表叫做基表，基表是用真正的某種結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的。而外模式（視圖），是通過(guò)對(duì)基表的改造，來(lái)呈現(xiàn)不同的樣子給用戶看，不同權(quán)限的用戶看到的視圖是不一樣的。

概念模式一般也叫結(jié)構(gòu)模式或簡(jiǎn)稱模式，其作用是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。

而外模式也叫子模式或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶看到的視圖。

物理模式也叫存儲(chǔ)模式或內(nèi)模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式。

舉個(gè)例子，如果拿大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的例子來(lái)說(shuō)明上面的三級(jí)模式的話：

概念模式

Student(sid:string,name:string,login:string,age:integer,gpa:real) Course(cid:string,cname:string,credits:integer) Enrolled(sid:string,cid:string,grade:integer)

物理模式

• 以堆文件來(lái)存放
• 在學(xué)生表的第一列建一個(gè)B+樹(shù)索引

視圖

Course_info(cid:string,enrollment:integer)

視圖可以不是基表的信息，可以是通過(guò)基表的信息計(jì)算出來(lái)的。

基表是真真實(shí)實(shí)存在的，他的數(shù)據(jù)顯式地存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，或者換一種說(shuō)法就是，你當(dāng)時(shí)存的時(shí)候什么樣基表就長(zhǎng)什么樣。

而虛表是僅有邏輯定義，可以根據(jù)其定義從其他表（包括視圖）中導(dǎo)出，但不作為一個(gè)表顯式地存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。換一種說(shuō)法就是，比如你數(shù)據(jù)庫(kù)里面已經(jīng)有個(gè)基表了，然后我通過(guò)某些要求過(guò)濾了一些條件，查詢出來(lái)的表就是虛表，虛表實(shí)際上不存在數(shù)據(jù)庫(kù)里，他只是通過(guò)一些計(jì)算和邏輯語(yǔ)言提取出來(lái)的。

當(dāng)基表的模式修改時(shí)，通過(guò)定義適當(dāng)?shù)囊晥D，仍可以為用戶提供修改前的數(shù)據(jù)模式，避免修改應(yīng)用程序，從而有利于提高數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。也就是說(shuō)，即使你基表改了，但是為了視圖還是和以前一樣，我們可以在基表的基礎(chǔ)上做一些其他的操作，使他改變操作后算出來(lái)的虛表和之前沒(méi)改的虛表一模一樣。

1.4.2 二級(jí)映像功能

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的三級(jí)模式對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別。為了能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供了三級(jí)模式之間的兩層映像。

兩層映像指的是外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像。

1.4.3 數(shù)據(jù)獨(dú)立性

實(shí)際上對(duì)于應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，其可以不在意數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是怎么存放的，這是由于數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)獨(dú)立性。

邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：保護(hù)數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)的改變

一個(gè)在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序不受數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的影響。

假如基表變動(dòng)（也就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變動(dòng)），那么通過(guò)改變一些邏輯，能夠使得原來(lái)基表還未變動(dòng)之前的視圖不受改變。即基表雖然改變，但是視圖為了保證不變，我修改基表和視圖的映射。

物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：保護(hù)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)的改變

一個(gè)表結(jié)構(gòu)變化，比如我前面使用哈希文件存的，但是現(xiàn)在用堆文件存，只要表邏輯結(jié)構(gòu)不變，物理結(jié)構(gòu)變化是沒(méi)事的。

數(shù)據(jù)獨(dú)立性是DBMS最大的好處之一。因?yàn)槲募到y(tǒng)是沒(méi)有這樣的優(yōu)點(diǎn)的。

1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展歷史及分類(lèi)

發(fā)展歷史我覺(jué)得幾個(gè)特別的需要記住，其他的就算了。

• 1964年，第一個(gè)DBMS：美國(guó)通用電氣公司Bachman等人開(kāi)發(fā)的IDS，采用網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型。
• 1969年，IBM公司推出了IMS，采用層次數(shù)據(jù)模型。
• 1970年，E.Fcodd（IBM）提出了關(guān)系數(shù)據(jù)模型，以關(guān)系（表）作為描述數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。

如果根據(jù)DBMS的發(fā)展歷史來(lái)分類(lèi)的話，如下：

在計(jì)算機(jī)發(fā)展早期，那時(shí)候沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)，一臺(tái)主機(jī)帶著一堆終端，大家通過(guò)終端來(lái)訪問(wèn)一臺(tái)機(jī)器，很明顯，那時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)也是集中放在一臺(tái)機(jī)器上，所以當(dāng)時(shí)DBMS早期是一種集中式數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

70年代中后期，隨著局域網(wǎng)的發(fā)展還有其他網(wǎng)絡(luò)的普及，出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；所謂并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，可能會(huì)有多個(gè)CPU，每個(gè)CPU可能帶有自己的內(nèi)存甚至帶有自己的硬盤(pán)。在考慮并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件特點(diǎn)，前人做出了能夠提高效率的并行式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；由于當(dāng)時(shí)電腦配置還不是很高級(jí)，很多時(shí)候用一個(gè)分布式操作系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制多臺(tái)機(jī)器，使其協(xié)調(diào)共同完成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的工作。

隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，后來(lái)又出現(xiàn)了移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念，也就是充分利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的能力，在隨時(shí)隨地都能夠訪問(wèn)到數(shù)據(jù)庫(kù)。網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算都是這方面的技術(shù)。

根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)的話可以分為以下兩種：

CS結(jié)構(gòu)（兩層體系架構(gòu)）

C/S又稱Client/Server或客戶/服務(wù)器模式，服務(wù)器通常采用高性能的PC、工作站或小型機(jī)，并采用大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server?？蛻舳诵枰惭b專(zhuān)用的客戶端軟件。也就是說(shuō)，在CS架構(gòu)中，應(yīng)用程序駐留在客戶機(jī)上，通過(guò)查詢語(yǔ)言表達(dá)式來(lái)調(diào)用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能。像ODBC和JDBC這樣的應(yīng)用程序接口標(biāo)準(zhǔn)被用于進(jìn)行客戶端和服務(wù)器的交互。

BS結(jié)構(gòu)（三層數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)）

B/S是Brower/Server的縮寫(xiě)，客戶機(jī)上只要安裝一個(gè)瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服務(wù)器安裝Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數(shù)據(jù)庫(kù)。BS結(jié)構(gòu)中用戶端的瀏覽器通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器同數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

拿VPN來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在比如說(shuō)校園網(wǎng)，都是通過(guò)IE瀏覽器然后訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，然后互聯(lián)網(wǎng)給Web服務(wù)端（應(yīng)用服務(wù)器）發(fā)請(qǐng)求，如果成功，則通過(guò)App服務(wù)端（用戶端）訪問(wèn)校園網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，如果失敗則進(jìn)入不了校園網(wǎng)。

C/S架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器。對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)就是客戶端響應(yīng)速度快。缺點(diǎn)主要有以下幾個(gè)： 只適用于局域網(wǎng)。而隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，移動(dòng)辦公和分布式辦公越來(lái)越普及，這需要我們的系統(tǒng)具有擴(kuò)展性。這種方式遠(yuǎn)程訪問(wèn)需要專(zhuān)門(mén)的技術(shù)，同時(shí)要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)來(lái)處理分布式的數(shù)據(jù)。 客戶端需要安裝專(zhuān)用的客戶端軟件。首先涉及到安裝的工作量，其次任何一臺(tái)電腦出問(wèn)題，如病毒、硬件損壞，都需要進(jìn)行安裝或維護(hù)。特別是有很多分部或?qū)Ｙu(mài)店的情況，不是工作量的問(wèn)題，而是路程的問(wèn)題。

1.6 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成和生命周期

1.6.1 三個(gè)概念

在最開(kāi)始的時(shí)候我們提到數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的一個(gè)子集，對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三個(gè)概念常常容易混淆，這里給出三者定義方便做對(duì)比：

數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)有組織、可共享的數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述、存儲(chǔ)，冗余度小，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、共享性和易擴(kuò)展性。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心組成部分，它是介于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，是用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)的接口。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是帶有數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(及其開(kāi)發(fā)工具)、相關(guān)的硬件、軟件和各類(lèi)人員組成。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心。

綜上所述：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)=應(yīng)用+DBMS+數(shù)據(jù)庫(kù)+DBA

1.6.2 生命周期

數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件一樣，也有一個(gè)生存周期，它包含下列五個(gè)階段。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的規(guī)劃

它包含系統(tǒng)的應(yīng)用和功能的確認(rèn)、應(yīng)用環(huán)境的分析、DBMS及其支持環(huán)境的選擇和配置、人員的配置和培訓(xùn)以及投資估算和效益分析等活動(dòng)。

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)際上主要是數(shù)據(jù)的表示方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)庫(kù)建立

數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行、管理和維護(hù)

數(shù)據(jù)庫(kù)投入運(yùn)行后，還必須監(jiān)視和調(diào)優(yōu)其性能，聽(tīng)取用戶的反饋，必要時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做相應(yīng)的調(diào)整

數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)充和重構(gòu)

一個(gè)單位的組成、結(jié)構(gòu)和功能是會(huì)變化的，其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模式也須做相應(yīng)的改變。

1.6.3 存儲(chǔ)管理器

存儲(chǔ)管理器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索和更新，其和文件管理器進(jìn)行交互，原始數(shù)據(jù)通過(guò)操作系統(tǒng)提供的文件系統(tǒng)存儲(chǔ)在磁盤(pán)上。

存儲(chǔ)管理器一般包括以下幾類(lèi)：

存儲(chǔ)管理部件說(shuō)明

權(quán)限及完整性管理器	它檢測(cè)是否滿足完整性約束，并檢查視圖訪問(wèn)數(shù)據(jù)的用戶的權(quán)限
事務(wù)管理器	它保證即使發(fā)送了保障，數(shù)據(jù)庫(kù)也保持在一致的狀態(tài)，并保證并發(fā)事務(wù)的執(zhí)行不發(fā)生沖突
文件管理器	它管理磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的分配，管理用于表示磁盤(pán)上所存儲(chǔ)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
緩沖區(qū)管理器	它負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從磁盤(pán)上取到內(nèi)存來(lái)，并決定哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該緩沖存儲(chǔ)在內(nèi)存中

存儲(chǔ)管理器還實(shí)現(xiàn)了一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以作為系統(tǒng)物理實(shí)現(xiàn)的一部分：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說(shuō)明

數(shù)據(jù)文件	存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)自身
數(shù)據(jù)字典	存儲(chǔ)關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)，尤其是數(shù)據(jù)庫(kù)模式
索引	用于提供對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的快速訪問(wèn)，在MySQL中一般采用B+樹(shù)索引

1.7 數(shù)據(jù)庫(kù)用戶和管理員

使用數(shù)據(jù)庫(kù)的人員一般分為數(shù)據(jù)庫(kù)用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們要登錄QQ，那么在登錄界面當(dāng)你輸入賬號(hào)密碼后，后端馬上會(huì)去數(shù)據(jù)庫(kù)尋找關(guān)于你的數(shù)據(jù)，一旦找到了就通過(guò)登錄。那么作為登錄用戶，你就是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶；而對(duì)于后臺(tái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)的人來(lái)說(shuō)，它要設(shè)計(jì)你所在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的表，還有負(fù)責(zé)一系列優(yōu)化、并發(fā)、恢復(fù)工作，這類(lèi)人就叫數(shù)據(jù)庫(kù)管理員，即DBA。

DBA主要的作用如下：

作用說(shuō)明

模式定義	DBA利用DDL來(lái)書(shū)寫(xiě)關(guān)于表的定義
存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及存取方式的定義
模式和物理組織的修改	DBA設(shè)計(jì)模式來(lái)適應(yīng)不同的需求，并且選擇不同的物理結(jié)構(gòu)來(lái)提高性能
數(shù)據(jù)訪問(wèn)授權(quán)	對(duì)不同類(lèi)型的權(quán)限，DBA可以給不同權(quán)限看不同的視圖
日常維護(hù)	主要是定期備份、監(jiān)視磁盤(pán)空間、監(jiān)視數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据库杂谈（一）——数据库基本概念的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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