《数据库系统概念》1-数据抽象、模型及SQL

​DBMS(database-management system)包括数据库和用于存取数据的程序，DBMS的基本目标是为数据的存取提供方便、高效的方式，此外对大多数企业来讲，数据是很是重要的,因此DBMS还要保证数据的安全，好比在系统奔溃或收到未受权访问请求的时候。

1、数据抽象
a) 数据库系统隐藏了数据在存储、维护方面的细节，以视图的形式为用户提供数据。数据库系统必须能知足高效地查询数据的需求，为此设计者将数据库系统抽象为三层：物理层、逻辑层、视图层
b) 物理层，描述了数据在物理存储介质的实际存储方式;
逻辑层，描述了数据在数据库的存储方式以及数据之间的逻辑关系，尽管为了实现这些逻辑关系须要复杂的物理关系，逻辑层为用户隐藏了这些复杂性。
视图层，是对数据库最高级别的抽象，虽然逻辑层隐藏了物理层的复杂度，但对于一个完整的数据库所储存的信息来讲，逻辑层仍然是很是复杂的，除了DBA有时可能直接操做逻辑层，普通用户每每只须要访问其中的一部分数据，视图层就是为了简化普通用户与数据库的交互而存在的。同一个数据库能够有多份视图。
c) 随着数据的增删改，数据库会不断变化。在某一刻数据库中全部信息的集合称为Instance；而数据库的总体结构称为Schema，Schema不多发生变化。用程序来类比的话，Schema至关于预先声明的变量，Instance则至关于变量的值。
数据库有不一样的分层，对应就有不一样的Schema，视图层甚至有多个subschema。

2、数据模型
数据模型是用于描述数据、数据关系、数据语义、一致性约束的一系列工具的集合。数据模型能够从物理、逻辑、视图的层面描述数据库的设计，有多种类型：
a) Relational Model
关系模型用表来描述数据及相互关系，每张表有多个列，每一个列有惟一的名称，表和表之间又存在必定的关系。关系模型是一种基于记录的模型，采用这种模型记录的数据都有固定数量的字段或属性（列），这种模型的使用最为普遍。
b) Entity-Relationship Model
E-R模型用了实体和实体间关系这样的概念，实体对应于现实世界的对象。这种模型也被普遍使用。
c) Object-Based Data Model
因为面向对象的编程语言成为主流，基于对象的数据模型也应运而生，这种模型结合和关系模型和E-R模型的特性，并增长了封装、方法等面向对象的思想。
d) Semistructured Data Model
在XML等半结构化的数据模型中，容许数据有不一样的字段，这与以前的模型都不相同。

3、数据库语言
SQL包含DDL（data-definition language）和DML（data-manpulate language）。
a) DML
DML用于对数据的操做如增删改查，分为过程化DML和非过程化DML，前者在使用时要指定须要操做的数据以及操做的方式，后者只须要指定须要的数据就能够了，剩下的交给数据库系统（将查询语句翻译成对物理层的操做），因此后者更容易学习和使用。
b) DDL
DDL用于定义数据的schema、存取方式、约束等。
域约束(domain constraints)：对数据类型的约束，每次插入数据都会检查
参照完整性(referential ingegrity)：要保证被关联的对象是存在的，好比course表中dept_name与department表的某列关联，那么dept_name的值必须是department实际存在的。数据库的修改有可能会破坏参照完整性，这时应该阻止操做以免破坏参照完整性。
断言(assertions)：是数据库在任什么时候候都必须知足的条件，域约束和参照完整性是特殊的断言。通常的对相似“每一个部门必须提供至少5个节目”这样的限制就能够建立断言，而后每次对数据改动前都会检查是否知足断言。
权限(authorization)：常见的权限类型有读取、插入、更新、删除等，能够控制用户拥有某几项权限。
DDL语句执行的结果为数据字典，这种数据字典能够看做是只能被数据库系统维护的特殊表。数据库在进行数据的查询、操做前都会先查阅数据字典。

学习资料：Database System Concepts, by Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan