1. Data Management的三个阶段

1.1 Labor management（人工管理）

1.2 File management（文件管理）

• 20 世纪50~60 年代中期
• 数据长期保存、可反复使用
• 文件系统管理数据，方便存取、转换、统一查询和修改
• 数据共享性差、冗余度大（数据面向应用）
• 数据独立性差（数据与程序相关）

1.3 Database system（数据库管理）

• 20 世纪60 年代后期
• 多用户、多应用共享数据，专门数据管理软件DBMS
• 数据结构化，冗余度低、易扩充、 数据独立性高
  • 物理独立性：应用程序与数据的物理存储相互独立，即数据怎么存储，应用程序不需要知道。
  • 逻辑独立性：应用程序与数据库的逻辑结构相互独立。数据的逻辑结构发生改变，应用程序可以不变。
• 数据由DBMS 统一管理和控制，具有：安全性、完整性、并发控制、数据恢复功能

2. Logical Structure of DBS（三级模式+两级映射）

2.1 三级模式

2.1.1 外模式/用户模式

• 一个数据库可以有多个外模式；
• 外模式就是用户视图；
• 外模式是保证数据安全性的一个有力措施。

2.1.2 模式/逻辑模式

• 一个数据库只有一个模式；

• 是数据库数据在逻辑级上的视图；

• 数据库模式以某一种数据模型为基础；

• 定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构（如数据记录由哪些数据项构成，数据项的名字、类型、取值范围等），而且要定义与数据有关的安全性、完整性要求，定义这些数据之间的联系。

2.1.3 内模式/存储模式

• 描述了数据在存储介质上的存储方式及物理结构（顺序存储、按照B树结构存储还是按hash方法存储），对应着实际存储在外存储介质上的数据库；
• 一个数据库只有一个内模式；

2.2 两级映射

通过外模式-模式映射和模式-内模式映射这两个映射保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

2.2.1 外模式一模式映射

​ 定义和建立某个外模式与模式间的对应关系，将外模式与模式联系起来，当模式发生改变时，只要改变其映射，就可以使外模式保持不变，对应的应用程序也可保持不变。保证数据与程序的逻辑独立性。

2.2.2 模式一内模式映射

​ 定义建立数据的逻辑结构(模式)与存储结构(内模式)间的对应关系，当数据的存储结构发生变化时，只需改变模式一内模式映射，就能保持模式不变，因此应用程序也可以保持不变。保证数据与程序的物理独立性。

3. Consept Model概念数据模型（E-R Model）

3.1实体

客观存在并且可以相互区分的物体。（学生张三）

3.2 联系（菱形）

实体之间相互的关联，如学生和老师的授课关系，同类联系的集合称为联系集。

3.3 实体集（矩形）

具有相同类型、相同属性的实体集合 。（全体学生）

3.4 属性（椭圆形）

实体的一个属性。（学生实体的年龄）

4. Data Model逻辑数据模型

• Network data model / 网状模型
• 树状结构的扩展，即一个子节点可以有多个双亲节点，结构更加复习；
• Hierarchical data model / 层次模型
• 实际上就是树状结构；
• Relational data model / 关系模型
• Object-Relational data model /对象关系模型

5. Database Management System（DBMS）

数据管理软件，位于用户与操作系统之间

• 功能： 四大主要方面
  • 数据定义，由 Data Define Language （DDL ）实现
  • 数据操纵，由 Data Management Language （DML ）实现
  • DB 运行管理，由 Data Control Language （DCL ）实现
  • DB建立和维护

6. Database System

• Hardware: Database （DB–Disk file ）
• Software : Database Management System (DBMS)
  Application System (DBAS)
• Personal : Database Administrator (DBA)
  Database User