資料庫系統DBS（Data Base System，簡稱DBS）是一個實際可執行的儲存、維護和應用系統提供資料的軟體系統，是儲存介質、處理物件和管理系統的集合體。它通常由軟體、資料庫和資料管理員組成。其軟體主要包括作業系統、各種宿主語言、實用程式以及資料庫管理系統。資料庫由資料庫管理系統統一管理，資料的插入、修改和檢索均要透過資料庫管理系統進行。資料管理員負責建立、監控和維護整個資料庫，使資料能被任何有權使用的人有效使用。資料庫管理員一般是由業務水平較高、資歷較深的人員擔任。 資料庫系統的個體含義是指一個具體的資料庫管理系統軟體和用它建立起來的資料庫；它的學科含義是指研究、開發、建立、維護和應用資料庫系統所涉及的理論、方法、技術所構成的學科。在這一含義下，資料庫系統是軟體研究領域的一個重要分支，常稱為資料庫領域。 資料庫系統是為適應資料處理的需要而發展起來的一種較為理想的資料處理的核心機構。計算機的高速處理能力和大容量儲存器提供了實現資料管理自動化的條件。 資料庫系統一般由4個部分組成： ①資料庫，即儲存在磁帶、磁碟、光碟或其他外存介質上、按一定結構組織在一起的相關資料的集合。 ②資料庫管理系統（DBMS）。它是一組能完成描述、管理、維護資料庫的程式系統。它按照一種公用的和可控制的方法完成插入新資料、修改和檢索原有資料的操作。 ③資料庫管理員（DBA）。 ④使用者和應用程式。 對資料庫系統的基本要求是： ①能夠保證資料的獨立性。資料和程式相互獨立有利於加快軟體開發速度，節省開發費用。 ②冗餘資料少，資料共享程度高。 ③系統的使用者介面簡單，使用者容易掌握，使用方便。 ④能夠確保系統執行可靠，出現故障時能迅速排除；能夠保護資料不受非受權者訪問或破壞；能夠防止錯誤資料的產生，一旦產生也能及時發現。 ⑤有重新組織資料的能力，能改變資料的儲存結構或資料儲存位置，以適應使用者操作特性的變化，改善由於頻繁插入、刪除操作造成的資料組織零亂和時空效能變壞的狀況。 ⑥具有可修改性和可擴充性。 ⑦能夠充分描述資料間的內在聯絡。 資料庫研究跨越於計算機應用、系統軟體和理論三個領域，其中應用促進新系統的研製開發，新系統帶來新的理論研究，而理論研究又對前兩個領域起著指導作用。資料庫系統的出現是計算機應用的一個里程牌，它使得計算機應用從以科學計算為主轉向以資料處理為主，並從而使計算機得以在各行各業乃至家庭普遍使用。在它之前的檔案系統雖然也能處理持久資料，但是檔案系統不提供對任意部分資料的快速訪問，而這對資料量不斷增大的應用來說是至關重要的。為了實現對任意部分資料的快速訪問，就要研究許多最佳化技術。這些最佳化技術往往很複雜，是普通使用者難以實現的，所以就由系統軟體（資料庫管理系統）來完成，而提供給使用者的是簡單易用的資料庫語言。由於對資料庫的操作都由資料庫管理系統完成，所以資料庫就可以獨立於具體的應用程式而存在，從而資料庫又可以為多個使用者所共享。因此，資料的獨立性和共享性是資料庫系統的重要特徵。資料共享節省了大量人力物力，為資料庫系統的廣泛應用奠定了基礎。資料庫系統的出現使得普通使用者能夠方便地將日常資料存入計算機並在需要的時候快速訪問它們，從而使計算機走出科研機構進入各行各業、進人家庭。 1.1 資料庫系統的產生 資料庫系統（Data Base System）是在檔案系統的基礎上發展起來的。 檔案系統的主要缺點： （1）資料的冗餘度(redundancy)太大。 （2）資料和應用程式過分相互依賴。 （3）對資料缺乏統一的管理和控制。 資料庫系統正是為了解決檔案系統的不足，為滿足日益發展的資料處理的需要，在檔案系統的基礎上發展起來的一種理想的資料管理技術。 在資料庫技術中，還提供了對資料的安全性、完整性、保密性進行統一控制的資料庫管理系統（Data Base Management System, 簡稱DBMS）。 1.2 資料描述 資料是資料管理技術處理的物件，是對客觀事物及其相互聯絡的一種資料表示方法。 現實世界 客觀事物 客觀事物及聯絡 特性 特性定量的描述 特性描述的範圍 關於客觀事物特性的描述集合 表徵某類客觀事物 唯一標識客觀事物的特性 非唯一標識客觀事物的特性 選定的唯一標識客觀事物的特性 資訊世界 實體：客觀事物在資訊世界中稱為實體 實體模型：反映實體之間聯絡的稱為實體模型 屬性：實體具有的各種各樣的屬性 屬性值：區分屬性特徵的值 域：屬性所取值的範圍 實體型：由某些屬性組成的集合 實體集：同型的實體的集合 資料世界 記錄：相應於每一實體的資料 資料模型：相應於資訊世界中的實體模型 資料項（欄位）：屬性 資料項的具體取值： 資料項的取值範圍： 記錄型：實體型 檔案：實體集 資料庫系統 管理資訊系統 將資料庫機構分為三級模式， 外模式：對應使用者級資料庫，是使用者看到和允許使用的那部分資料邏輯結構，也稱為使用者檢視。 概念模式：對應概念級模式，是對資料庫的整體描述，資料庫管理員所看到的資料庫，也稱為資料庫管理員檢視。 內模式：對應物理級資料庫，是系統程式設計師看到的資料庫，也稱系統程式設計師檢視。 資料 資料庫管理員的職責 負責資料庫系統的設計、建立、管理和維護工作。其具體職責： （1）組織資料庫的職責：在設計和建立資料庫中，資料庫管理員參與系統分析和系統設計，決定資料庫的內容，與使用者一起決定子模式，與系統設計者一起確定概念模式，根據使用者的應用要求決定資料庫的儲存結構和存取策略，寫出資料庫的儲存模式，最後將資料庫各級源模式裝入資料庫資料。 （2）整理和重新構造資料庫的職責：資料庫在執行一段時間後，有新的資訊需求或某些資料需要更改，資料庫管理員負責資料庫的整理和修改，負責模式的修改以及由此引起的資料庫的修改 （3）監控職責：在資料庫執行期間，為了保證有效地使用資料庫管理系統，對使用者的使用存取活動引起的破壞必須進行監督，對使用者對資料庫的使用必須進行統計和記錄， （4）恢復資料庫的職責：資料庫執行期間，由於硬體和軟體的故障會使資料庫遭到破壞，必須進行必要的恢復，確定恢復策略。 1.4 資料模型 資料模型是資訊模型在資料世界中的表示形式。可將資料模型分為三類: 層次模型、網狀模型和關係模型。 (1) 層次模型 特點： （2）網狀模型 特點： 特點： （4）資料模型間的相互轉化 1.5 使用者對資料庫系統的訪問過程 資料庫管理系統是資料庫系統的核心，對資料庫的一切操作，如原始資料的裝入、檢索、更新、再組織等等，都是在DBMS的指揮、排程下進行的，它是使用者與物理資料庫之間的橋樑，根據使用者的命令對資料庫執行必要的操作。
資料庫系統DBS（Data Base System，簡稱DBS）是一個實際可執行的儲存、維護和應用系統提供資料的軟體系統，是儲存介質、處理物件和管理系統的集合體。它通常由軟體、資料庫和資料管理員組成。其軟體主要包括作業系統、各種宿主語言、實用程式以及資料庫管理系統。資料庫由資料庫管理系統統一管理，資料的插入、修改和檢索均要透過資料庫管理系統進行。資料管理員負責建立、監控和維護整個資料庫，使資料能被任何有權使用的人有效使用。資料庫管理員一般是由業務水平較高、資歷較深的人員擔任。 資料庫系統的個體含義是指一個具體的資料庫管理系統軟體和用它建立起來的資料庫；它的學科含義是指研究、開發、建立、維護和應用資料庫系統所涉及的理論、方法、技術所構成的學科。在這一含義下，資料庫系統是軟體研究領域的一個重要分支，常稱為資料庫領域。 資料庫系統是為適應資料處理的需要而發展起來的一種較為理想的資料處理的核心機構。計算機的高速處理能力和大容量儲存器提供了實現資料管理自動化的條件。 資料庫系統一般由4個部分組成： ①資料庫，即儲存在磁帶、磁碟、光碟或其他外存介質上、按一定結構組織在一起的相關資料的集合。 ②資料庫管理系統（DBMS）。它是一組能完成描述、管理、維護資料庫的程式系統。它按照一種公用的和可控制的方法完成插入新資料、修改和檢索原有資料的操作。 ③資料庫管理員（DBA）。 ④使用者和應用程式。 對資料庫系統的基本要求是： ①能夠保證資料的獨立性。資料和程式相互獨立有利於加快軟體開發速度，節省開發費用。 ②冗餘資料少，資料共享程度高。 ③系統的使用者介面簡單，使用者容易掌握，使用方便。 ④能夠確保系統執行可靠，出現故障時能迅速排除；能夠保護資料不受非受權者訪問或破壞；能夠防止錯誤資料的產生，一旦產生也能及時發現。 ⑤有重新組織資料的能力，能改變資料的儲存結構或資料儲存位置，以適應使用者操作特性的變化，改善由於頻繁插入、刪除操作造成的資料組織零亂和時空效能變壞的狀況。 ⑥具有可修改性和可擴充性。 ⑦能夠充分描述資料間的內在聯絡。 資料庫研究跨越於計算機應用、系統軟體和理論三個領域，其中應用促進新系統的研製開發，新系統帶來新的理論研究，而理論研究又對前兩個領域起著指導作用。資料庫系統的出現是計算機應用的一個里程牌，它使得計算機應用從以科學計算為主轉向以資料處理為主，並從而使計算機得以在各行各業乃至家庭普遍使用。在它之前的檔案系統雖然也能處理持久資料，但是檔案系統不提供對任意部分資料的快速訪問，而這對資料量不斷增大的應用來說是至關重要的。為了實現對任意部分資料的快速訪問，就要研究許多最佳化技術。這些最佳化技術往往很複雜，是普通使用者難以實現的，所以就由系統軟體（資料庫管理系統）來完成，而提供給使用者的是簡單易用的資料庫語言。由於對資料庫的操作都由資料庫管理系統完成，所以資料庫就可以獨立於具體的應用程式而存在，從而資料庫又可以為多個使用者所共享。因此，資料的獨立性和共享性是資料庫系統的重要特徵。資料共享節省了大量人力物力，為資料庫系統的廣泛應用奠定了基礎。資料庫系統的出現使得普通使用者能夠方便地將日常資料存入計算機並在需要的時候快速訪問它們，從而使計算機走出科研機構進入各行各業、進人家庭。 1.1 資料庫系統的產生 資料庫系統（Data Base System）是在檔案系統的基礎上發展起來的。 檔案系統的主要缺點： （1）資料的冗餘度(redundancy)太大。 （2）資料和應用程式過分相互依賴。 （3）對資料缺乏統一的管理和控制。 資料庫系統正是為了解決檔案系統的不足，為滿足日益發展的資料處理的需要，在檔案系統的基礎上發展起來的一種理想的資料管理技術。 在資料庫技術中，還提供了對資料的安全性、完整性、保密性進行統一控制的資料庫管理系統（Data Base Management System, 簡稱DBMS）。 1.2 資料描述 資料是資料管理技術處理的物件，是對客觀事物及其相互聯絡的一種資料表示方法。 現實世界 客觀事物 客觀事物及聯絡 特性 特性定量的描述 特性描述的範圍 關於客觀事物特性的描述集合 表徵某類客觀事物 唯一標識客觀事物的特性 非唯一標識客觀事物的特性 選定的唯一標識客觀事物的特性 資訊世界 實體：客觀事物在資訊世界中稱為實體 實體模型：反映實體之間聯絡的稱為實體模型 屬性：實體具有的各種各樣的屬性 屬性值：區分屬性特徵的值 域：屬性所取值的範圍 實體型：由某些屬性組成的集合 實體集：同型的實體的集合 資料世界 記錄：相應於每一實體的資料 資料模型：相應於資訊世界中的實體模型 資料項（欄位）：屬性 資料項的具體取值： 資料項的取值範圍： 記錄型：實體型 檔案：實體集 資料庫系統 管理資訊系統 將資料庫機構分為三級模式， 外模式：對應使用者級資料庫，是使用者看到和允許使用的那部分資料邏輯結構，也稱為使用者檢視。 概念模式：對應概念級模式，是對資料庫的整體描述，資料庫管理員所看到的資料庫，也稱為資料庫管理員檢視。 內模式：對應物理級資料庫，是系統程式設計師看到的資料庫，也稱系統程式設計師檢視。 資料 資料庫管理員的職責 負責資料庫系統的設計、建立、管理和維護工作。其具體職責： （1）組織資料庫的職責：在設計和建立資料庫中，資料庫管理員參與系統分析和系統設計，決定資料庫的內容，與使用者一起決定子模式，與系統設計者一起確定概念模式，根據使用者的應用要求決定資料庫的儲存結構和存取策略，寫出資料庫的儲存模式，最後將資料庫各級源模式裝入資料庫資料。 （2）整理和重新構造資料庫的職責：資料庫在執行一段時間後，有新的資訊需求或某些資料需要更改，資料庫管理員負責資料庫的整理和修改，負責模式的修改以及由此引起的資料庫的修改 （3）監控職責：在資料庫執行期間，為了保證有效地使用資料庫管理系統，對使用者的使用存取活動引起的破壞必須進行監督，對使用者對資料庫的使用必須進行統計和記錄， （4）恢復資料庫的職責：資料庫執行期間，由於硬體和軟體的故障會使資料庫遭到破壞，必須進行必要的恢復，確定恢復策略。 1.4 資料模型 資料模型是資訊模型在資料世界中的表示形式。可將資料模型分為三類: 層次模型、網狀模型和關係模型。 (1) 層次模型 特點： （2）網狀模型 特點： 特點： （4）資料模型間的相互轉化 1.5 使用者對資料庫系統的訪問過程 資料庫管理系統是資料庫系統的核心，對資料庫的一切操作，如原始資料的裝入、檢索、更新、再組織等等，都是在DBMS的指揮、排程下進行的，它是使用者與物理資料庫之間的橋樑，根據使用者的命令對資料庫執行必要的操作。