数据库系统简介
数据库管理系统介绍常见的数据库管理系统及其特点
数据库管理系统介绍常见的数据库管理系统及其特点数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种软件系统，用于管理和组织数据，并提供对数据的存储、访问和处理功能。
在当今信息化时代，数据库管理系统扮演着至关重要的角色，被广泛应用于各个领域中。
本文将介绍几个常见的数据库管理系统及其特点，分别是关系型数据库管理系统（RDBMS）、面向对象数据库管理系统（OODBMS）、层次型数据库管理系统（HDBMS）、网络型数据库管理系统（NDBMS）以及图形数据库管理系统（GDBMS）。
以下是对每种系统的详细介绍：1. 关系型数据库管理系统（RDBMS）关系型数据库管理系统是目前最常用的系统之一，其中最著名的代表是MySQL、Oracle和SQL Server。
它使用表格来组织数据，并使用结构化查询语言（SQL）进行数据操作。
关系型数据库管理系统具有以下特点：- 良好的数据一致性和完整性，可以通过约束（如主键、外键）来保障数据的准确性。
- 支持复杂的查询和关系运算，如联接、投影和选择等。
- 可以处理大量的数据，并具有较高的性能和稳定性。
2. 面向对象数据库管理系统（OODBMS）面向对象数据库管理系统是针对面向对象编程语言的需求而设计的系统，可以有效地存储和管理面向对象的数据。
代表性的面向对象数据库管理系统包括MongoDB和Cassandra。
面向对象数据库管理系统的特点包括：- 支持对象的继承、封装和多态性，更好地符合面向对象编程的理念。
- 可以存储复杂的数据结构，如图、数组和嵌套对象。
- 具有高度的可伸缩性和灵活性，适合处理非结构化的大数据。
3. 层次型数据库管理系统（HDBMS）层次型数据库管理系统是根据层次结构来组织数据的系统，其数据模型类似于树形结构。
经典的层次型数据库管理系统是IBM的IMS。
层次型数据库管理系统的特点包括：- 数据具有层次结构，每个数据项都有一个父节点和零个或多个子节点。
数据库系统报告
数据库系统报告1. 简介数据库系统是指用于存储和管理大量数据的系统，它在现代信息社会中起着至关重要的作用。
本报告将介绍数据库系统的概念、特点和分类，以及它在现实生活和商业领域的应用。
2. 数据库系统的概念数据库系统是指数据集合、数据管理软件和数据处理技术的组合。
它的核心是数据，通过数据管理软件实现对数据的存储、查询、修改和删除等操作。
数据库系统可以提供高效的数据访问和安全的数据存储，大大提高了数据管理的效率和可靠性。
3. 数据库系统的特点（1）数据共享：数据库系统可以实现多用户共享数据，不同用户可以通过网络同时访问和操作数据库，提高了协同工作的效率。
（2）数据独立性：数据库系统将数据与应用程序分离，使得应用程序不依赖于具体的数据结构和存储方式，提高了系统的灵活性和可扩展性。
（3）数据一致性：数据库系统通过事务管理机制来维护数据的一致性，保证了数据的完整性和可靠性。
（4）数据安全性：数据库系统通过权限控制和加密等机制来保护数据的安全，防止未经授权的访问和篡改。
4. 数据库系统的分类数据库系统可以按照数据模型、数据存储方式和应用范围进行分类。
按照数据模型可分为层次模型、网络模型、关系模型和对象模型等；按照数据存储方式可分为文件系统数据库、关系数据库和面向对象数据库等；按照应用范围可分为个人数据库、企业数据库和分布式数据库等。
5. 数据库系统的应用数据库系统在现实生活和商业领域中有着广泛的应用。
例如，在电子商务中，数据库系统用于存储用户信息、订单信息和产品信息，实现在线购物和支付功能；在人力资源管理中，数据库系统用于存储职员档案、薪资数据和培训记录，实现人事管理和工资结算；在医疗健康领域，数据库系统用于存储患者病历、医疗记录和药物信息，实现医院管理和病人医疗服务等。
6. 数据库系统的未来发展趋势随着数据规模和数据复杂性的不断增加，数据库系统也在不断发展和创新。
未来数据库系统的发展趋势主要包括：大数据技术的应用，以应对日益增长的数据量和数据处理需求；云计算和分布式计算的结合，以提高数据库系统的可扩展性和性能；人工智能技术的引入，以实现更智能化的数据管理和分析。
数据库系统概述
⑴数据项 数据项(Item)就是标记实体属性的命名单位，也称为元素或
字段。它是可以命名的最小信息单位。数据项的取值范围称 为域。
⑵记录 若干相关联的数据项的集合构成记录(Record)。记录是应
(2) 属性(Attributes)：实体的某一特性称为属性。
◦ 如学生实体有学号、姓名、年龄、性别、系等方面的属性。 ◦ 属性有"型"和“值”之分，"型"即为属性名，如姓名、年龄、性别是属性
的型；“值”即为属性的具体内容，如（990001,张立，20，男，计算 机）这些属性值的集合表示了一个学生实体。
d.数据恢复（recovery）：当数据库被破坏或数 据不可靠时，系统有能力将数据库从错误状态恢 复到最近某一时刻的正确状态。
1.2.1 信息的三个世界 1.2.2 概念模型 1.2.3 逻辑模型
将客观存在的事物以数据的形式存储到计算机中: ◦ 首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信息模型， ◦ 然后再抽象成计算机世界的数据模型。
现实世界
认识抽象
信息世界
计算机世界
▪图1-5 数据处理的抽象和转换过程
20
1. 现实世界
现实世界就是客观存在的事物及其相互联系。 事物之间的联系是由事物本身的性质决定的。现实世界中
的事物之间既有“共性”，又具有“个性”。 例如，学校的教学管理中涉及学生管理、教师管理及课程
管理等。 制作学生选修课程情况表，内容包括学号、姓名、课程名、
3.数据库系统阶段（60年代末开始）
➢ 数据量急剧增加；
第一章_数据库系统概述
2．模式／内模式映象
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。例如， 说明逻辑记录和字段在内部是如何表示 的
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模式描述中
模式／内模式映象的用途
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
1、信息（information）
定义：关于现实世界事物的存在方式或 运动状态反映的综合。
特点：
客观存在 可以感知 可存储、加工、传递和再生
2、数据(Data)
数据(Data)是数据库中存储的基本对 象
数据的定义
描述事物的符号记录
数据的种类
文字、图形、图像、声音
认 识 抽
象
把概念模型转换为某一 DBMS支持的数据模型
信息世界 机器世界
数据模型(续)
客观对象的抽象过程---两步抽象
现实世界中的客观对象抽象为概念模型；
把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。
概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层 次。
数据模型(续)
数据模型分成两个不同的层次 (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来 对数据和信息建模。 (2) 数据模型 主要包括网状模型、层次模型、关系 模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。
例：实体－“明星” （950231，刘德华，Andy，香港，27-9-1961，
天秤座，牛，174 cm， 68 kg，AB）
(4) 主键（Key）
唯一标识实体的属性集称为码，又称主键，或 关键字。
(5) 联系（Relationship）
常用数据库管理系统介绍
常用数据库管理系统介绍数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是指一套用于管理数据库的软件集合。
它能够管理数据库的创建、访问、维护和控制等各项任务。
在现代信息化社会中，数据库管理系统成为各个行业不可或缺的组成部分。
本文将介绍几种常用的数据库管理系统。
一、MySQLMySQL是一种开源的关系数据库管理系统，由瑞典 MySQL AB 公司开发，后被 Sun 公司收购，并最终成为 Oracle 公司旗下产品。
MySQL的特点是速度快、易于使用、灵活性高、可靠性强，广泛应用于中小型网站和应用程序开发中。
MySQL提供了多种编程语言的接口，如Java、Python等，方便程序员进行开发，同时也支持多种操作系统平台。
二、OracleOracle是一种商业级关系数据库管理系统，由美国Oracle 公司开发。
Oracle在企业级应用中有着强大的性能和功能，被广泛应用于大规模的数据处理和企业级系统。
Oracle拥有高度的安全性和可靠性，并支持高并发访问。
此外，Oracle还提供了丰富的工具和功能，如分布式数据库、数据仓库、备份恢复等，使得它成为企业级数据库管理系统的首选。
三、Microsoft SQL ServerMicrosoft SQL Server是由微软公司开发的关系型数据库管理系统。
它支持大规模的数据处理和高并发访问，并提供了高可用性、高安全性的解决方案。
SQL Server具有友好的用户界面和强大的可视化工具，使得开发和管理数据库变得更加便捷。
SQL Server还与其他微软产品无缝集成，通过各种方式（如.NET框架）与开发和应用程序进行交互。
四、MongoDBMongoDB是一种非关系型数据库管理系统，属于NoSQL数据库的一种。
与传统的关系型数据库相比，MongoDB采用文档存储模式，适合存储和处理大量的非结构化数据。
MongoDB具有良好的扩展性和灵活性，支持水平扩展和分布式计算，适用于大规模数据处理和分析。
常见的数据库管理系统介绍
常见的数据库管理系统介绍数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是一种用来管理和组织数据库的软件系统。
它提供了数据的存储、访问、管理和控制的功能，能够有效地管理大量的数据，并且支持多用户并发操作。
在现代信息技术的发展中，数据库管理系统扮演着至关重要的角色。
本文将介绍几种常见的数据库管理系统。
I. 关系型数据库管理系统（Relational Database Management System，简称RDBMS）关系型数据库管理系统是目前应用最广泛的数据库类型。
它采用了关系模型来组织数据，并通过表格的形式来存储实体和属性之间的关系。
关系型数据库具有良好的结构化特性，支持SQL语言进行数据查询和操作。
其中，Oracle、MySQL和SQL Server是使用较为广泛的关系型数据库管理系统。
1. OracleOracle数据库是目前全球最大的关系型数据库管理系统。
它具有强大的性能和稳定性，能够处理大规模的数据操作。
Oracle支持多种数据类型和数据存储引擎，提供了高级的数据安全和管理功能。
它广泛应用于企业级应用和大型数据处理系统。
2. MySQLMySQL是一种开源的关系型数据库管理系统，因其简单易用和高性能而广受欢迎。
MySQL特点是速度快、占用资源少，并支持多种平台。
它广泛应用于各种Web应用程序，如电子商务网站、博客和论坛等。
3. SQL ServerSQL Server是微软公司开发的关系型数据库管理系统，适用于在Windows平台上开发和部署企业级数据库应用。
SQL Server具有良好的可扩展性和安全性，支持大规模数据的处理和分析。
它被广泛应用于大型企业和组织中。
II. 非关系型数据库管理系统（NoSQL）随着大数据和云计算的兴起，非关系型数据库管理系统逐渐受到关注。
非关系型数据库不采用表格形式的存储结构，而是使用键值对、文档、图形等方式来组织数据。
数据库系统概念
数据库系统概念数据库系统是指利用计算机和软件技术来组织、存储、管理和访问大量有关联的数据的系统。
它是在计算机硬件和计算机操作系统的支持下建立起来的，用于有效地存储、检索和处理结构化数据。
以下是数据库系统的一些核心概念：1.数据库：数据库是结构化数据的集合，以一种组织良好的方式存储，并能够通过特定的操作和查询访问。
数据库可以包含多个数据表、关系、实体和属性等。
2.数据库管理系统（DBMS）：数据库管理系统是用来创建、操作和管理数据库的软件系统。
它提供了对数据库的访问、查询和维护等功能。
常见的DBMS包括MySQL、Oracle、Microsoft SQL Server等。
3.数据模型：数据模型是用来描述和组织数据的方法。
常见的数据模型包括关系型数据模型（如表格）、层次结构模型和面向对象模型等。
不同的模型有不同的特性和适用场景。
4.数据库表：数据库表是数据以行和列的形式组织起来的数据结构。
表由一个或多个字段组成，每个字段代表一个特定的数据项。
表可以通过主键来唯一标识每一行。
5.查询语言：数据库支持各种查询语言，如结构化查询语言（SQL）。
查询语言用于从数据库中检索和操作数据，例如选择、插入、更新和删除数据。
6.数据完整性：数据库系统提供了严格的数据完整性约束。
这些约束用于确保数据的准确性、一致性和有效性，如主键、外键和唯一性约束等。
7.数据库索引：索引是用于快速查找和访问数据库中数据的数据结构。
它可以加快数据库查询的速度，并提高查询性能。
8.数据库事务：事务是对数据库进行的一系列操作单元的集合，要么全部执行成功，要么全部回滚。
数据库事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）的特性。
数据库系统的目标是提供一个可靠、高效和安全的数据存储和访问机制。
它在各种应用场景中广泛应用，如企业资源计划（ERP）系统、客户关系管理（CRM）系统和电子商务平台等。
数据库管理系统
数据库管理系统数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是指在计算机上存储、管理和操作数据的软件系统。
它允许用户通过结构化的方式存储和检索数据，并提供高效的数据管理和安全机制。
数据库管理系统在当今信息时代的发展中发挥了重要的作用，被广泛应用于各个领域，包括企业管理、科学研究、电子商务等。
一、数据库管理系统的概述数据库管理系统由数据库、数据库管理和应用开发工具三个主要组成部分构成。
数据库是指存储和组织相关数据的集合，可以看作是一个仓库，其中数据以表格的形式进行组织和管理。
数据库管理是指对数据库的管理和维护，包括对数据的增删改查等操作。
应用开发工具则提供了一系列的工具和接口，用于开发应用程序，方便用户利用数据库进行数据处理和分析。
二、数据库管理系统的特点和优势数据库管理系统具有以下特点和优势：1.数据共享：数据库管理系统支持多用户共享数据的访问，可以同时满足多个用户的数据需求，保证数据的一致性和完整性。
2.数据独立：数据库管理系统实现了数据和应用程序的逻辑分离，用户可以通过数据库查询语言访问和操作数据，而不需要关心数据的物理存储方式。
3.数据安全：数据库管理系统提供了严格的权限管理和数据加密机制，保证用户的数据安全，并防止数据的非法访问和篡改。
4.数据完整性：数据库管理系统支持定义数据的完整性约束，保证数据的有效性和一致性，提高数据的质量和可靠性。
5.数据恢复和备份：在数据库管理系统中，可以进行数据的定期备份，并提供数据恢复的功能，防止数据的意外丢失和损坏。
三、数据库管理系统的应用领域数据库管理系统广泛应用于各个领域，为用户提供了高效的数据处理和管理功能。
以下列举了几个典型的应用领域：1.企业管理：数据库管理系统在企业管理中起到了重要的作用，可以用于管理和分析企业的销售数据、供应链数据、人力资源数据等，帮助企业做出决策和制定战略。
2.科学研究：科学研究中的大量数据需要进行存储和分析，数据库管理系统可以提供高效的数据管理和查询功能，帮助科研人员进行数据挖掘和分析。
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物理结构
数据在计算机内的存储方式 顺序方式、链接方式…
课程号
课程名
学分
先修课
1001
数据结构
4
1003
1002
数据库
3
1001
1003
PASCAL
4
4
数据管理的发展阶段
数据独立性
当数据的结构发生变化时，通过系统提供的映象 （转换）功能，使应用程序不必改变
数据的物理独立性
当数据的存储结构改变时，应用程序不必改变
数据的逻辑独立性
当数据的逻辑结构改变时，应用程序不必改变
5
数据管理的发展阶段
数据语义
语言：形式 语义：内涵
11010819800101001？
6
数据管理的发展阶段
人工管理阶段（50年代中期以前） 文件系统阶段（50年代后期---60年代中期） 数据库系统阶段（60年代后期开始） 数据库系统 VS 文件系统 软件发展趋势 数据库系统的特点
15
文件系统阶段
学号 姓名 系别 补贴
学号 姓名 性别 系别 住址
学号 姓名 系别 学分 学位
学号 姓名 性别 系别 年龄 学位 出身
16
文件系统阶段
数据查询困难
记录之间无联系 应用自己编程实现 对每个查询都重新编码
数据完整性难于保证
17
数据库系统阶段
背景
计算机管理的数据量大，关系复杂，共享性要求 强（多种应用、不同语言共享数据）
软件发展趋势
软件开发正由编码向集成转变
集成
编码
1970 1990 2010 28
软件发展趋势
机器与汇编语言 编译语言
子程序
数据库服务 特定域对象库
预定义的结构及解决方案
商用对象库 2000
域标准，组件
1950 1960
1985 1990
子程序 服务
29
软件发展趋势
软件演变为服务
数据库系统的用武之地
有查询 整体数据结构化
效率两面观
运行效率 开发效率
25
数据库系统 vs 文件系统
应用
应用
数据管理 文件系统
应用
应用
数据管理 数据管理
文件系统
26
软件发展趋势 40 机器语言 50 高级语言 60 操作系统 70 数据库，网络 80 软件开发工具 90 软件芯片
软件的发展史 27
9
人工管理阶段
程序1 程序2
访问
数据1
10
文件系统阶段
背景
计算机不但用于科学计算，还用于管理 外存有了磁盘、磁鼓等直接存取设备
直接存取设备（DASD）
无须顺序存取 由地址直接访问所需记录
有了专门管理数据的软件，一般称为文件系统
文件存储空间的管理 目录管理 文件读写管理 文件保护 向用户提供操作接口
7
人工管理阶段
背景
计算机主要用于科学计算
数据量小、结构简单，如高阶方程、曲线拟和等
外存为顺序存取设备
磁带、卡片、纸带，没有磁盘等直接存取设备
没有操作系统，没有数据管理软件
用户用机器指令编码，通过纸带机输入程序和数据， 程序运行完毕后，由用户取走纸带和运算结果，再让 下一用户上机操作
8
ASP（应用服务供应商）
一般指通过网络给企业提供租赁式应用软件的服务， 通过这些应用软件，企业只需支付少量成本就可进行 数字化管理，并获得ASP专业人士的外部支援
ASP是给企业提供“网上外脑”的服务，在Internet上 或者其他网络上出租核心企业应用程序的访问
从软件到服务
软件是应用对象知识的融合，它包含了应用软件企业 的经营理念和多年来所积淀的文化
提纲
回溯——数据管理的发展阶段 数据库模式 数据模型 数据库系统的构成 数据库新方向
2
数据管理的发展阶段
考察要点
各阶段的技术及应用背景
计算机应用范围 外存储设备 数据管理软件
各个阶段的差别体现
谁管理数据 数据面向谁 数据与应用的独立性
3
数据管理的发展阶段
数据结构
逻辑结构
AND J.CITY = “BEIJING” AND P.COLOR = “RED”
维护：应用提出完整性约束，系统自动检查
CREATE TABLE SPJ(……,
FOREIGN KEY (PNO) REFERENCES P(PNO), ……)
24
数据库系统 vs 文件系统
文件系统的弱点
记录之间无联系 难于维护数据的完整性
一个应用若想共享另一个应用生成的数据，必须同 另一个应用沟通，了解数据的语义与组织方式
14
文件系统阶段
数据的共享性差，冗余度大
数据面向应用
即使不同应用程序所需要的数据有部分相同时，也必须 建立各自的文件，而不能共享相同的数据
数据孤立
数据分散管理，许多文件，许多数据格式
数据的不一致性
由于数据存在很多副本，给数据的修改与维护带 来了困难，容易造成数据的不一致性
外存有了大容量磁盘，光盘 软件价格上升，硬件价格下降，编制和维护软件
及应用程序成本相对增加，其中维护的成本更高， 力求降低
18
数据库系统阶段
特点
有了数据库管理系统 面向全组织，面向现实世界 独立性较强 由DBMS统一存取，维护数据语义及结构
19
数据库系统阶段
数据库观点
数据不是依赖于处理过程的附属品，而是现实世 界中独立存在的对象
程序1
程序2
程序n
统一存取
数据1 数据2 数据n
20
示例
供应商 供应 项目
S(SNO, SNAME, STATUS, CITY)
P(PNO, PNAME, COLOR, WEIGHT, CITY)
J(JNO, JNAME,CITY) SPJ(SNO, PNO, JNO, QTY)
零件
S表示供应商，它的各属性依次为供应商号，供应商名，供应 商状态值，供应商所在城市；
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拼一个春夏秋冬，换一生无怨无悔。 。22.3.2 318:53: 3118:5 3Mar-2 223-Ma r-22
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努力学习却不感到满足，教导别人不 感到厌 倦。。1 8:53:31 18:53:3 118:53 Wednes day, March 23, 2022
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每一发奋努力的背后，必有加倍的赏 赐。。2 2.3.232 2.3.231 8:53:31 18:53:3 1March 23, 2022
人工管理阶段
特点
用户完全负责数据管理工作
数据的组织、存储结构、存取方法、输入输出等
数据完全面向特定的应用程序
每个用户使用自己的数据，数据不保存，用完就撤走
数据与程序没有独立性
程序中存取数据的子程序随着存储结构的改变而改变
磁带的特点
优点：廉价地存放大容量数据 缺点：顺序访问；1%所需，100%访问
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对于一个大公司而言，没有一支强有 力的服 务队伍 ，给用 户提供 全面周 到的服 务，那 简直是 难以想 象的。 。2022 年3月下 午6时5 3分22. 3.2318: 53March 23, 2022
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你对违章讲人情，事故对你不留情。 。2022 年3月23 日星期 三6时5 3分31 秒18:53: 3123 March 2022
企业管理模式的改变将导致软件的变化，软件应是一 个具有生命和持续发展的系统
30
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只有刚强的人，才有神圣的意志，凡 是战斗 的人， 才能取 得胜利 。。22. 3.2322. 3.23We dnesda y, March 23, 2022
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如果惧怕前面跌宕的山岩，生命就永 远只能 是死水 一潭。 。18:53: 3118:5 3:3118: 533/23/ 2022 6:53:31 PM
11
文件系统阶段
特点
系统提供一定的数据管理功能
存取方法（索引文件、链接文件、直接存取文件、倒 排文件等）
支持对文件的基本操作（增、删、改、查等），用户 程序不必考虑物理细节
数据的存取基本上以记录为单位
数据仍是面向应用的
一个数据文件对应一个或几个用户程序
数据与程序有一定的独立性
文件的逻辑结构与存储结构由系统进行转换，数据在 存储上的改变不一定反映在程序上
22
示例——基于文件系统
文件系统如何来组织？
分别组织几个文件，存储各类对象的记录 系统不支持文件间的联系，由应用程序负责查询
表达及数据的维护
23
示例——基于数据库系统
数据库系统（关系）
数据统一按表结构存放，设为S，P，J，SPJ 查询：只需提查询要求，由系统完成查询过程
SELECT SNO FROM P, J, SPJ WHERE SPJ.JNO = J.JNO AND SPJ.PNO = P.PNO
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锲而舍之，朽木不折；锲而不舍，金 石可镂 。。下 午6时53 分31秒 下午6 时53分1 8:53:31 22.3.23
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松驰的琴弦，永远奏不出美妙的乐曲 。。22. 3.2322. 3.2318: 5318:53 :3118:5 3:31M ar-22
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一个理发师脸刮得不干净，另一理发 师就能 找到活 干。。2 022年3 月23日 星期三 6时53 分31秒 Wednes day, March 23, 2022
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发展和维护他们的家;至于女子呢?则 是努力 维护家 庭的秩 序，家 庭的安 适和家 庭的可 爱。
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人背信则名不达。--刘向汉朝经学家。 2022年 3月23 日下午6 时53分 22.3.23 22.3.23