数据库系统

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数据库系统包括很多很多放在一起的数据,以及管理这些数据的技术。

基本概念

现实世界存在大量的信息,为了有效地管理形形色色的信息,雷明顿兰德公司在1950提出了数据库的概念。下面我将结合仓库来讲解数据库的基本知识。

数据库系统由数据库管理系统和数据库组成。数据库是数据的集合,相当于仓库里面存放的所有货物的总和,它应该满足以下条件:

  1. 它能真实表示现实世界的对象,不能在真实世界上他是男的,然后用数据库来表示却是女的;
  2. 数据是有逻辑上的联系的,一般数据和数据之间会有某种联系,比如我向你买东西就是一种关系;
  3. 数据库的创建有特定的用途,作为企业的老板,可以用数据库来管理员工,计算员工的工资;作为图书馆的数据库,我可以用来做图书馆馆藏的索引。

数据库管理系统其实是一个管理软件,用它来定义数据,存储数据,完成对数据的查找(相当于货物的查询)、插入(相当于货物入库)、删除(相当于货物的出库)等操作。数据库管理系统相当于仓库管理员。

数据库的前身其实是文件系统;上世纪五六十年代正是文件系统的时代。那时银行用文件系统来保存客户、账户信息的文件;同时还开发了一些程序来给用户存钱和取钱以及查询余额等。但是文件系统能管理的数据量是很有限的,也难以处理数据之间复杂的关系。

数据库管理系统由几个子系统组成:事务管理器(管理货物进出库日志的仓库管理员)、查询处理器(负责查找货物的仓库管理员)、存储管理器(负责货物存放的仓库管理员)。

应用范围

数据库已经广泛应用于银行业、航空、教育机构、销售业、人力资源等领域。

应用案例

应用1-头脑特工队

不知道大家有没有看过一个电影——头脑特工队。里面讲的是每个人的头脑里都有几个娃娃,他们分别控制着一个人喜怒哀乐,过去的记忆会生成一个一个小球,有些会成为核心记忆,塑造了他现在的性格;有些则被送到垃圾场永久地消失了。那么我们就可以把一个个小球看做是数据,这些数据各有不同,有快乐的,有悲伤的;所有的小球组成人类记忆的数据库,有些小球被送往核心记忆区,有些被送往长期记忆,还有的小球被垃圾工送往了垃圾场,我们就可以把这些看成是对数据库的操作。而一个总控制台就是数据库管理系统了。

应用2-人机交互

你无时无刻不在跟数据库打交道。比如你上网看小说,其实你访问的是存储在数字数据库里面的一个数据。比如你网上购物,提交订单,那么你的这个动作就会在网店的数据库添加一个记录;再比如你去ATM取款,你想查询银行卡还有多少钱,那么ATM就会访问银行数据库的账户信息表,提取有用信息并返回给你看。

尽管良好的用户界面隐藏了访问数据库的细节,甚至你没有意识到你在跟数据库打交道,但是访问数据库几乎成为一个人生活的一部分。

应用3-宿舍

嘿!有没有想过你本身就是一个数据项。

其实我们可以把宿舍看成是一个数据库管理系统。我们可以把宿舍管理员看成数据库管理系统,因为宿舍管理员有很多功能,他们既可以登记新入住的同学,这相当于数据库的插入操作,而有人不住宿舍,宿舍管理员就会从学生住宿登记表中删除这个人的所有信息,这就相当于数据库的删除操作。同时,还有家长心疼自己的孩子,就想看看他,宿舍管理员就会登记来访者的信息,这相当于数据库信息的查询操作。我们可以看到,宿舍就是数据库,只不过数据库是电子存档的,而宿舍是实实在在物理实体。

可以体现的计算思维

数据库系统把现实世界的事物表示成一个个某种数据模型的数据,然后又提供一系列的技术来对这个数据库进行操作。所以,数据库体现了计算思维的抽象特点。