第1章_001_数据库系统概述_三个世界和两级抽象

一. 现实世界 ===》
1. 概念: 现实世界即客观存在的世界，由客观存在的事物及其联系所组成。虽然说在客观世界中的事物之间是相互联系的，但是人们也可以只选择那些自己感兴趣的联系来研究。就比如说，在一间屋子里有两个人，一个站着一个坐着，通过研究我们可以得到他们的关系是师生关系...当然他们可能还有很多联系，但我们只对"师生关系"感兴趣。

2. 现实世界中的一些专有名词: 事物总体、事物个体、特征、事物间的联系。
--(1). 事物总体: 某一类事物的集合。如所有学生就是一个事物总体;
--(2). 事物个体: 某类事物的一个实例。如某一个学生;
--(3). 特征: 某类事物具备的属性。如学生的姓名、学号、性别...
--(4). 事物间的联系: 大多数时候事物并不是独立存在的，它们之间有着或强或弱的关系。就像老师有了学生才叫老师，学生有了老师才叫学生...


二. 信息世界 ===》
1. 概念: 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映，也可以说是对客观事物及其联系的一种抽象描述。就比如说我们看到了小明同学后，我们头脑中就会有很多条信息涌出，有它的姓名、性别、学号...这些就是信息世界中的学生信息。

2. 第一级抽象(现实世界 ---> 信息世界): 从现实世界到信息世界的抽象是通过概念模型来表达的，所以信息世界也被称为概念世界。在这一级的抽象过程中会产生一种模型——概念模型 ===》
--(1). 概念模型的概念: 概念模型也称为信息模型，是按用户观点对数据和信息建模，是对现实世界事物及联系的第一级抽象。
--(2). 概念模型的特点:
    1st. 不依赖于具体的计算机系统，不涉及信息如何在计算机内表示、处理;
    2nd. 只用来描述某个特定组织所关心的信息结构，属于信息世界中的概念模型，不是DBMS支持的数据模型;
    3rd. 主要用于应用程序设计师用户和设计人员的交互，从现实世界到信息世界的转换由数据库设计人员完成;
--(3). 概念模型的经典代表: 实体联系模型(Entity Relationship model, E-R模型).

3. 信息世界中的术语 ===》
--(1). 实体: 客观存在并且可以相互区别的"事物";
--(2). 属性: 实体所具有的某一特征;属性又包括了一下两个方面:
    1st. 型: 属性名;比如我的"学号"就是学号这个属性的属性名(型)。
    2nd. 值: 具体值;比如"180502304"就是学号这个属性的具体值(值)。
--(3). 实体型: 具有相同属性的实体必然具有共同的特征。用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体，如: 学生(学号, 姓名, 年龄, 性别, 系)。
--(4). 实体集: 同型实体的集合称为实体集。如所有的学生、课程...等都是一个一个的实体集。
--(5). 码: 能够唯一标识一个实体的属性或属性集。比如说身份证，因为每个人的身份证不可能相同。
--(6). 域: 某一属性的取值范围。如性别的域为{"男", "女"}。

4. 实体型之间的联系 ===》
--(1). 一对一(1 : 1): 实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应; 反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。eg: 班级与班长;
--(2). 一对多(1 : n): 实体集A中的一个实体与实体集B中的n(n ≥ 0)个实体相对应; 反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。eg: 班级与学生;
--(3). 多对多(n : n): 实体集A中的一个实体与实体集B中的n(n ≥ 0)个实体相对应; 反之，实体集B中的一个实体与实体集A中的n(n ≥ 0)个实体相对应。eg: 学生与课程。


三. 计算机世界 ===》
1. 概念: 计算机世界又被称为数据世界，是对现实世界的第二层抽象，即对信息世界中的信息的数据化，将信息用字符和数值等数据表示，使用计算机存储并管理概念世界中描述的实体集、实体、属性和联系的数据。

2. 第二级抽象(信息世界 ---> 计算机世界): 在这一过程中有两种数据模型产生: 逻辑模型和物理模型
--(1). 逻辑模型的概念: 逻辑模型是计算机世界中的模型，是按计算机的观点对数据建模，是对现实世界的第二级抽象。由概念模型到逻辑模型的转换可由设计人员完成，也可以借助数据库设计工具完成。
--(2). 逻辑模型的特点:
    1st. 该模型被DBMS所支持，所以主要用于DBMS的实现;
    2nd. 有严格的形式化定义，以便于在计算机系统中实现;
--(3). 典型的逻辑模型: 层次、网状、关系、面向对象;

3. 物理模型: 物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据的存储方式和存取方法，是面向计算机系统的。从逻辑模型到物理模型的转换由DBMS完成

4. 计算机世界中的"行话" ===》
--(1). 字段(Field): 标记实体属性的命名单位，所以字段名往往和属性名相同。
--(2). 记录(Record): 字段的有序集合称为记录，通常用记录来描述实体，因此，也定义为能完整描述一个实体的字段集。
--(3). 文件(File): 文件是用来描述实体集的。同一类记录的集合称为文件。
--(4). 关键字(Key): 能唯一标识文件中每个记录的字段或子段集，称为记录的关键字。


四. 三个世界的行话转义表 ===》
现实世界    　　信息世界    　计算机世界
事物总体    　　实体集        文件        
事物个体    　　实体        　记录
特征        　　属性        　字段
事物间联系    　实体模型    　数据模型