數據庫系統#1——數據庫系統的概念與基本術語

前言

在學完諸多Java框架以後，深感本身基礎不牢。打算從頭開始學習計算機的基本知識，爲後續的發展作準備。在諸多計算機基礎知識中，我選擇了與我關聯最大的數據庫開始學習。數據庫系統是一門很是抽象的學科，指望在完成這一系列文章以後，能結合本身的實踐對數據庫加入本身更深的理解

爲何要學數據庫

• Everything Over DB：傳統社會的業務工做已經沒法知足現代社會的需求，咱們須要計算機的幫助
• 信息積累運用的基礎：幫助人們從繁重的數據管理中解脫出來
• 基於數據庫的應用——大數據。一切以數聽說話。

  學習數據庫重要的不是技術，而是思惟。

對「表」的抽象

數據起源於表——人們對平常生活信息的整理。在數據庫中，表也做爲最重要的主體部分。表也不是胡亂選取的，須要咱們對錶作出正確的抽象：理解-區分-命名-表達。

咱們須要對生活中的信息有着足夠的理解，並從中抽取出須要的信息

表(Table)的經常使用術語

表由表名、表標題（格式）、表內容（值）組成。

其中表內容包括行(row)與列(column)，行又能夠稱爲元組(tuple)、記錄(record)，列又能夠稱爲字段(field)、屬性(attribute)、數據項(data item)。

Table中描述了一批互相有關聯關係的數據的集合。

數據庫與表的關係

數據庫是有關聯關係的若干個table的集合。

數據庫系統

基本術語

• 數據庫(DB)：DataBase。一組數據的集合
• 數據庫管理系統(DBMS)：DataBase Management System。數據庫管理軟件
• 數據庫應用(DBAP)：DataBase Application。基於數據庫開發的應用
• 數據庫管理員(DBA)：DataBase Administrator。經過數據庫管理系統管理數據庫。

數據庫管理系統(DBMS)

DBMS的功能

對於用戶來講，對DBMS的要求有：

1. 數據庫定義：DBMS爲用戶提供一套數據定義語言（DDL，Data Definition Language），用戶使用DDL建立數據庫及其中的Table；
2. 數據庫操做：DBMS爲用戶提供一套數據操縱語言（DML，Data Manipulation Language），用戶使用DML來實現數據庫的CRUD（增刪改查）操做；
3. 數據庫控制：DBMS爲用戶提供一套數據控制語言（DCL，Data Control Language），用戶使用DCL描述其對數據庫所要實施的控制（包括且不限於控制哪些用戶可以訪問哪些字段）；
4. 數據庫維護：DBMS提供一系列程序（使用程序/例行程序）給用戶，用戶使用這些程序來實現數據庫的轉儲、恢復、重組、性能檢測和分析等功能。

   上述一、二、3點綜合起來，造成了咱們操做數據庫的SQL語言（結構化的數據庫語言）

   對於系統，DBMS的實現要求：形式->構造->自動化，實現解析語言並執行。

   DBMS爲了完成數據庫的管理，在後臺運行這一系列程序：

• 語言編譯器：將用數據庫語言書寫的內容，翻譯成DBMS可執行的命令。例如：DDL編譯器、DML編譯器、DCL編譯器等；
• 查詢優化（執行引擎）與查詢實現（基本命令的不一樣執行算法）：提升數據庫檢索速度的手段。例如穿插於數據存取各個階段的優化程序；
• 數據存取與索引：提供數據在磁盤、磁帶上高效存取的手段。例如：存儲管理器、緩衝區管理器、索引/文件和記錄管理器等；
• 通訊控制：由於數據庫與數據庫應用的通訊要求，且現代大型項目的數據庫一般是分佈式管理。因此提供網絡環境下數據庫操做和數據傳輸的手段是必要的；
• 事務管理：提升可靠性避免併發操做錯誤。如髒讀…
• 是數據庫 自動恢復到故障發生前正確狀態的手段，例如提供了運行日誌操控等實用程序
• 安全性控制：提供合法性檢驗，避免非受權非法用戶訪問數據庫
• 完整性控制：提供數據及數據操做正確性檢查的手段
• 數據字典管理：管理用戶已經定義的信息
• 應用程序接口（API）：提供應用程序使用DBMS特定功能的手段‘
• 數據庫數據裝載、重組等使用程序
• 數據庫性能分析：統計在運行過程當中數據庫的各類性能數據，便於優化運行

數據庫語言

數據庫與高級語言

1.一條數據庫語言語句至關於高級語言的一個或多個循環程序。

例如：

select id, name 名字 from table where id = 1;

至關於Java中的：

for(int i=0; i<n; ++i) {
    if (user[i].id == id) {
        return user[i];
    }
}

2.數據庫能夠嵌入到高級語言（宿主語言）中使用

總結

本文是基於哈工大在慕課網發的《數據庫系統》，待補充...