1.1 数据库系统概述
基本概念：
数据（Data）
- 信息（information）
我国著名的信息学专家钟义信教授认为“信息是事物存在方式或运动状态，以这种方式或状态直接或间接的表述”。
美国信息管理专家霍顿（F.W.Horton）给信息下定义是：“信息是为了满足用户决策的需要而经过加工处理的数据。”
简单地说，信息是经过加工的数据，或者说，信息是数据处理的结果。信息和数据是密不可分的。
在计算机中：信息是数据经过加工处理后得到的另一种形式的数据，这种数据在某种程度上影响接收者的行为。具有可观真实性、传递性、时效性和有用性。 - 数据（Data）
描述事物的符号记录成为数据。
描述事物的符合可是是数字，也可以是文字、图形、图像、音频、视频等，数据有多种表现形式，他们都可以经过数字化后存入计算机。 -
信息和数据之间的联系与区别
数据是用以表示信息的符号或载体。
信息是经过加工之后并对客观世界和生产活动产生影响的数据，是数据的内涵，是对数据语义的解释。
数据是现象，而信息更反实质。 - 对数据这一术语做进一步解释
第一：不能把数据简单地与数字等同起来。
第二：数据的解释是指对数据含义的说明，数据的含义成为数据的语义，数据和数据的语义是不可分的。当我们给定一个数据的时候，同时也需给明数据的语义，这样才可以准确表达信息。
第三：数据在计算机中存储和处理时，都转换成计算机能够识别的符合，即只用0和1两个符合编码的二进制串来表示。如“A”用“01000001”来表示。
数据库（DataBase，DB）
即存放数据的仓库，指长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量的数据集合。
有组织分为三种:
关系模型就是我们现在主要应用的数据模型，是现在数据库中主要组织数据的方式。是二维表。
数据库管理系统（DataBase Managment System，DBMS）
数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，和操作系统一样是计算机的基础软件，也是一个大型复杂的软件。其实就是一个软件，主要用来管理和组织数据库中的数据。可以由不同的软件公司开发。目前常见的数据库管理系统有Oracle、SQLServer、DB2、MySQL、PostgreSQL。
无论哪种数据库管理系统，都有如下几个主要功能。
数据库系统（DataBase System，DBS）
注意区分数据库系统和数据库管理系统。
数据库系统是由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员（DataBase Administrarot，DBA）组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。由此可见，数据库系统是一个庞大的系统，包括硬件、软件及人员，而数据库管理系统只是数据库系统的一部分。数据库管理系统只是一个软件，而数据库系统是一个庞大的系统。
1.2 数据模型
人工管理信息所带来的问题：数据量庞大，管理和维护困难。因此需要利用计算机来管理海量信息。但是如何将现实世界抽象到机器世界，这就是数据库主要解决的问题，在解决这个问题的时候就会用到数据模型这个工具。
思想：建立模型，抽象特征，利用数学手段去解决问题。
计算机不可能直接处理现实世界中的具体事物，人们必须事先把具体事物转换成计算机能够处理的数据。
用数据模型这个工具对现实世界中具体的人、物、活动、概念来进行抽象、表示和处理。
数据模型（Data Model）是一种模型，他是对现实世界数据特征的抽象。
现有的数据库系统均是基于某种数据模型。数据模型是数据库系统的核心和基础。
1.2.1 两类数据模型
根据模型应用的不同目的，可以将这些模型划分为两大类，他们分别属于两个不同的层次。
概念模型
概念模型是从现实世界到机器世界的一个中间层次。
按用户的观点来对数据和信息建模，完全不涉及信息在计算机中的表示，主要用于数据库设计。把现实世界中的客观对象抽象为某种信息结构，这种信息结构不依赖于具体的计算机系统，完全不涉及信息在计算机系统中的结构。
强调语义表达能力，概念简单清晰，易于理解，是用户和数据库设计人员交流的工具。
表示方法：实体联系方法（Entity Relationship Model），用E-R图来描述现实世界的概念模型，E-R方法也成为E-R模型。
建立模型的目的：是将用户关于企业的描述及业务的需求等信息准确的记录下来按用户的观点对数据和信息建模。这类模型强调其语义表达能力，他要能较方便地、直观地表达应用中各种语义知识，如被描述对象的意义和相互关系等。是用户和数据库设计人员之间进行交流与沟通的工具。
信息世界的基本概念
- 实体（Entity）：客观存在并可相互区分的事物。
- 实体集（Entity Set）：同类型实体的集合，每个实体集必须命名。
- 属性（Attribute）：实体所具有的特征和性质。
- 属性值（Attribute Value）：为实体的属性取值。
- 域（Domain）：属性值的取值范围。
- 码（Key）：唯一标识实体集中一个实体的属性或属性值。例如每一个学生的学号就可以作为学生这个实体集的码。
- 实体型（Entity Type）：表示实体信息结构，由实体名及其属性名集合表示。
- 联系（Relationship）：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体型内部的联系和实体型之间的联系。
两个实体集之间的联系
- 一对一联系（1:1）：对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然。一对一，一对一。
- 一对多联系（1:n）：对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n>0）与之联系，反之，对于实体集B中每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系。一对多，一对一。
- 多对多联系（m:n）：对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n>=0）与之联系，对于实体集B中每一个实体，实体集A中有m个实体（m>=0）与之联系。一对多，多对一。
机器世界的数据模型
按计算机系统的观点来组织数据，主要是描述数据的结构特点和结构约束，而非数据本身的内涵。
通常具有严格的形式化定义，并附带某些限制，以便于机器上的实现。主要分为逻辑模型和物理模型。
逻辑模型
逻辑模型是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。常用的是前三个模型。
物理模型
物理模型是数据在计算机中的存储方式，是对数据最低层的抽象，他描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方，是面向计算机系统的。