数据库概论 （一）数据库概念
四个基本概念
数据 Data
即数据库中存储的基本对象，有多个属性，有类型，有属性名，有长度大小的定义等等。
数据的意义是由数据的语意来决定的。
数据库 Database
数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合
特征
- 数据按一定的数据模型组织、描述和储存
- 可为各种用户共享
- 冗余度较小
- 数据独立性较高
- 易扩展
数据库管理系统 DBMS
是一个基础软件，负责数据库与上层数据库用户直接的交互，提供交互接口，往下管理数据库，组织数据库的存储，查询等操作。
- 提供数据定义语言DDL。
- 数据组织，存储，管理
- 数据操控：增删查改等
- 数据库的事务管理和运行管理
- 数据库的建立与维护
- 与其他系统之间交流
数据库系统 DBS
数据库系统的构成
- 数据库
- 数据库管理系统（及其开发工具）
- 应用系统
- 数据库管理员 (DBA, DataBase Adminintrator)
数据库系统的示意图
独立性
物理独立性
指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。当数据的物理存储改变了，应用程序不用改变
逻辑独立性
指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据的逻辑结构改变了，用户程序也可以不变, 从而简化了应用程序的编制，减少了应用程序的维护和修改。
物理和逻辑上的独立，将数据和应用程序真正解耦，降低了软件开发的复杂度，提升了应用的可维护性。
数据库系统模式
从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，是数据库系统DBS内部的系统结构。
通常采用三级模式结构：模式Schema，外模式External Schema，内模式Internal Schema。
模式
模式也称为逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。是数据库系统模式结构的中间层，和具体的应用程序以及具体的硬件环境都无关。
外模式
外模式也称为子模式，用户模式，它是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用程序有关的数据的逻辑表示。
内模式
内模式也称为存储模式，一个数据库只有一个内模式，他是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的描述方式。
示例图
外模式与外部应用程序交互，提供交互定义语言，以及交互的接口。
内模式与物理存储进行交互，管理数据库文件的物理存储方式，组织数据的查询，修改，维护等操作。
二级映射
模式和外模式之间的映射
模式描述的的是数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构。一个模式可以对应多个外模式。
当模式改变是，可以保证外模式不变，而应用程序是根据外模式来编写的，所以应用程序也无需修改，这种数据与应用程序之间的独立性叫做逻辑独立性。
模式和内模式之间的映射
数据库之中只有一个模式，就是内模式，所以内模式和模式之间的映射是唯一的，塔顶了数据的全局逻辑结构和物理存储结构之间的对应关系。
当存储结构（物理上）发生改变时，可以使模式不变，从而保证了上一层的模式与外模式之间的映射的稳定性，所以应用程序也无需改变。这样就保证了数据与程序之间的物理独立性。
外模式相当于接口层，内模式相当于底层/移植层，中间的Schema与具体的硬件环境，使用数据库的编程语言无关，是数据库设计的逻辑层，所以也称之为逻辑模式。
- 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
- 所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求
- 一个数据库只有一个模式
三种模式的总结
数据模型
- 数据结构
- 数据操作
- 完整性约束条件