【数据库技术与应用】课程小结1.1+1.2

0.0.0开篇

本文主要是记录我个人学习数据库的心路历程，我之前也几乎没有接触过数据库，由于接触的都是移动端开发，虽然有轻量级的数据库，但是说来惭愧，我还没来得及学，但是在项目开发的过程中，我深深意识到数据库在如今的开发中扮演着无比重要的角色，为了巩固自己所学过的知识、分享自己的心得，我写了这篇博客，并打算努力将其打造成一个系列，以后将会视情况一周1~2更，大家如果觉得我写的有什么错误或者不恰当的地方，或者是对于排版以及内容的建议，欢迎评论吐槽，如果觉得我写的还可以，那就点个赞吧哈哈，我会尽量用容易理解的语言和例子解释数据库中的一些概念，谢谢大家的支持。

1.1.1数据与信息

1.数据与信息

简而言之，信息是有用的数据，是有意义的，而数据只是一些离散的如字符串，整型数之类的值，而数据是信息的物理表示和载体，数据是信息存在的一种表现形式。

1.1.2数据管理技术的发展

人工管理阶段 -> 文件数据阶段 -> 数据库系统阶段

人工管理阶段：由程序员自行处理单独设计解决，比如java中的静态类方式来保存数据，这种方法虽然可行，但是有很大的风险。

人工管理阶段有几个特点：

1.数据不保存：程序结束之后数据就没有了存在价值，可以简单理解为没有了。

2.数据不共享

3.数据不具有独立性：数据的存在依赖于它所在的程序，它的生命周期小于等于程序的生命周期。

文件数据阶段：程序员可以通过文件的方式保存数据。

文件管理系统有以下特点：

1.数据可以长期保存

2.应用程序管理数据（增删改查等）

3..数据依赖性强：文件之间缺乏依赖关系，要通过程序这个媒介来进行构造，数据面向应用。

4.数据共享性差：冗余度大，由于文件之间缺乏联系，每个应用程序都有对应的数据文件，可能同样的数据会有重复存储。

5.数据不一致性：进行更新操作时可能使同样的数据在不同文件中不一样。

6.数据之间联系弱

数据库系统阶段：目前来讲完善的高级的数据管理方式

数据库系统阶段数据管理具有以下特点：

1.数据模型表示复杂数据结构：数据模型不经描述本身的特征，还要描述数据之间的联系，这种联系通过存取路径实现。

2.具有较高的数据共享性和较小的数据冗余度：数据不再面向单个或多个应用，而面向整个应用系统，减少冗余，实现数据共享。

3.具有较高的数据独立性，用户无需了解数据的物理结构，只需给予简单的逻辑操作即可，内部各种操作由DBMS（数据库管理系统）实现。

4.数据库管理系统为用户提供了方便的用户接口：用户可以使用查询语言等途径操作数据库（后端朋友们一定很有感受）。

5.数据库提供了数据控制功能：

（1）数据库并发控制

（2）数据库的恢复

（3）数据完整性

（4）数据安全性

*注：234点可以和称为鲁棒性或健壮性

1.1.3名词以及所写

1.数据库（DB, DataBase）

2.数据库管理系统（DBMS， DataBase Mnagement System）：管理数据的软件。

1.2数据库系统的模式结构（三层模式结构的概述与个人理解）

如图为数据库三层模式结构

三层即 视图层（View），逻辑层（logical），物理层（physical），分别对应三种模式 外模式，模式，内模式，为什么要分成这三种模式呢？这种架构模式可以让数据库系统的视图，数据逻辑与物理层相互独立，减少项目模块之间的耦合性，方便测试以及维护。三种相互独立的层面通过两层模式映射即外模式-模式映射以及内模式-模式映射进行交互，打个比方，我在视图层增加一个组件，用来显示一个新的数据，那我只要在视图层中改变相应的组件，并不会影响逻辑层与物理层正常运行，我只需通过外模式-模式映射这条渠道进行数据的更新即可。没有接触过项目架构的同学可能会对此很迷惑，但是若是接触过MVP架构（Model-View-Presenter）或者MVVM架构（Model-View-View Modle）的同学一定很好理解数据系统的三层模式两层模式映射的架构，良好的软件架构会使项目工程更加优雅。

外部层负责视图部分，使数据可视化。逻辑层负责逻辑特征的描述，里面包含着很多的数据以及数据之间的逻辑关系，在三层结构中起着承上启下的作用（向上向视图层传递信息，向下从物理层抽取信息）。物理层是数据在计算机上的物理表示，数据都存储在某个物理地址中，物理层负责数据的索引以及存储，存储记录的大小，数据压缩以及数据加密。

两层模式映射对应两种数据系统的数据独立性，分别是逻辑数据独立性与物理数据独立性。外模式-模式映射将可视的数据库跟抽象的逻辑数据库联系起来了，当逻辑层改变时（如属性的变化，新的属性与属性关系的改变），视图层可以保持不变，保证了数据与程序的逻辑独立性。内模式-模式独立性将逻辑数据库与物理数据库联系起来，保证了物理数据的独立性，当逻辑层中的存储结构发生改变，比如我把A班的小明在逻辑层中移动到B班，物理层的离散存储并没有改变，只是小明在逻辑层中的数据联系发生了改变，这就保证了物理数据的独立性。