1、数据和信息
（1）信息
信息是客观存在的，是关于现实世界事物的存在方式或运动状态反映的综合
信息和材料和能源一个层次，是人类社会赖以生存和发展的三大资源之一
（2）数据
数据是用来记录信息的可识别的符号，是信息的具体表现形式，其表现形式包括数字、文字、图形、图像和声音等等
（3）数据与信息的联系
数据是信息的符号表示或载体
信息则是数据的内涵，是对数据的语义解释
2、数据库，数据库管理系统，数据库系统，数据管理员
（1）数据库
数据库(Database,简称DB)是
长期存储
在计算机内、
有组织的
、
可共享
的数据集合
数据库的特征
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
（2）数据管理系统
数据管理系统(Database Management System，简称DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理
软件
科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据
DBMS的主要功能
数据定义
提供数据定义语言(DDL)，用于定义数据库的数据对象
数据操纵
提供数据操作语言(DML)，用于操纵数据实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改)
数据库的运行管理
保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复
数据的建立和维护功能
提供实用程序，完成数据库数据批量装载，数据库转储，介质故障恢复，数据库的重组织和性能监视等
（3）数据库系统
数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后系统构成
数据库系统的构成
数据库
数据库管理系统
应用系统(及其开发工具)
相关人员(数据库管理员、应用系统开发人员、用户)
（4）数据库管理员
数据库管理员(Database Administrator,简称DBA)
负责全面管理和控制数据库系统，是数据库系统中最重要的人员。
DBA的主要职责
设计和定义数据库系统
帮助最终用户使用数据库系统
监督与控制数据库系统的使用和运行
改进和重组数据库系统
调优数据库系统的性能
转储和恢复数据库
重构数据库
3、数据库系统的体系结构
三层模式和两级映像
1.逻辑模式
数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述
是综合了所有用户的需求的公共数据视图
一个数据库只有一个逻辑模式
逻辑模式的地位
是数据库系统模式结构的中间层
与数据的物理存储细节和硬件环境无关
与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
逻辑模式定义的内容
数据的逻辑结构(数据项的名字、类型、取值范围等)
数据之间的联系
数据有关的安全性、完整性要求
2.外模式
数据库用户(包括应用程序员和最终用户)使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述
数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据逻辑表示
外模式的地位
介于模式与应用之间
逻辑模式与外模式的关系：一对多
外模式通常是逻辑模式的子集
外模式与应用的关系
一对多
外模式的用途
包括数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据
保证数据独立性的一个有力措施
3.内模式
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表示方式
记录的存储方式(顺序存储，按照B树的结果存储。按hash方式存储)
索引的组织方式
数据是否压缩存储
数据是否加密
数据存储记录结构的规定
一个数据库只有一个内模式
三层模式与两级映象
三层模式是对数据的三个抽象级别
两级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换
两级映象
1、外模式/逻辑模式映象
2、逻辑模式/内模式映象
1.外模式/模式映象
定义外模式与逻辑模式之间的对应关系
每一个外模式都对应一个外模式/模式映象
映象定义通常包含在各自外模式的描述中
2.逻辑模式/内模式映象
逻辑模式/内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系
数据库中模式/内模式映象是唯一的
该映象定义通常包含在逻辑模式描述中
数据独立性
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，应用程序也可以不变
外模式/模式映象保证了数据的逻辑独立性
外模式改变时，数据库管理修改有关的外模式/模式映象，使外模式保持不变
应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性
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
模式/内模式映象的用途是保证数据的物理独立性
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式/内模式映象，使模式保持不变
应用程序不受影响，保证了数据与程序的物理独立性
4.数据模型
在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息
数据模型就是现实世界的模拟
数据模型应满足三方面要求
能比较真实地模拟现实世界
容易为人所理解
便于在计算机上实现
数据模型的分类
1.关系模型
2.半结构化的数据模型
网状模型
层次模型 网状模型和层次模型是早期的
xml
JSON XML和JSON是两种经常在网络使用的数据表示格式
几种数据模型说明
这些数据模型的跟不区别在于数据结构不同
新的数据模型
关系模型
XML是可扩展标记语言(eXtensible Markup Language)的缩写
常用于传输和存储数据
XML
它是一种数据表示格式，可以描述非常复杂的数据结构
XML特点
一是纯文本，默认使用UTF-8编码
二是可嵌套，适合表示结构化数据
如果把XML内容存为文件，那么它就是一个XML文件，例如book.xml
此外，XML内容经常通过网络作为消息传输
JSON
XML的特点是功能全面，但标签繁琐，格式复杂。
在Web上使用XML现在越来越少，取而代之的是JSON这种数据结构
JSON是javaScrip Object Notation的缩写，它去除所有javaScript执行代码，只保留JavaScript的对象格式
JSON作为数据传输的格式，有几个显著的优点
JSON只允许使用UTF-8编码，不存在编码问题；
JSON只允许使用双引号作为key，特殊字符用\转义，格式简单
浏览器内置JSON支持，如果把数据用JSON发送给浏览器，可以用JavaScript直接处理。
5.数据管理技术的产生和发展
数据管理技术的产生动力
应用需求的推动
计算机硬件的发展
计算机软件的发展
数据管理技术的发展阶段
人工管理阶段
文件系统阶段
数据库系统阶段
数据库系统阶段特点
数据的管理者：DBMS
数据面向对象：现实世界
数据的共享程序：共享性高
降低数据的冗余度，节省存储空间
避免数据间的不一致性
使系统易于扩充
数据的独立性:高度的物理独立性和一定的逻辑独立性
数据的结构化：整体结构化
数据的结构用数据模型描述，无需程序定义和解释
数据可以变长
数据的最小存取单位是数据项
数据控制能力：由DBMS统一管理和控制