数据库系统的特点及内部结构
2012/9/18 9:31:03

  (一)数据库的特点
  数据库技术网站制作是在文件系统基础上设计案例发展产生的,两者都以数据文件的形式组织数据,但由于数据库系统在文件系统之上加入了DBMs对数据进行管理,从而使得数据库系统具有以下特点:
  1.数据的集成性
  数据库系统的数据集成性主要表现在如下几个方面:
  (1)在数据库系统中采用统一的数据结构方式.如在关系数据库中采用二维表作为统一结构方式。
  (2)在数据库系统中按照多个应用的需要组织全局的统一的数据结构(即数据模式),数据模式不仅町以建立全局的数据结构,还可以建立数据间的语义联系,从而构成一个内在紧密联系的数据整体。
  (3)数据库系统中的数据模式是多个应用共同的、全局的数据结构,而每个应用的数据则是全局结构中的一部分,称为局部结构(即视图),这种全局与局部的结构模式构成了数据库系统数据集成性的主要特征。
  2.数据的高共享性与低冗余性
  由于数据的集成性,使得数据可为多个应用所共享;特别是在网络发达的今天,数据库与网络的结合扩大了数据关系的应用范围。数据的共享又可极大地减少数据冗余性,不仅减少了不必要的存储空间,更为重要的是可以避免数据的不一致性。所谓数据的一致性,是指在系统中同一数据的不同出现应保持相同的值;而数据的不一致性指是同一数据在系统的不同复制处有不同的值。因此,减少冗余性以避免数据的不同出现是保证系统一致性的基础。
  3.数据独立性
  数据独立性是数据与程序间的互不依赖性,即数据库中数据独立于应用程序而不依赖于应用程序。也就是说,数据的逻辑结构、存储结构与访问方式的改变不会影响应用程序。
  数据独立性一般分为物理独立性和逻辑独立性两级。
  (1)物理独立性:数据的物理结构(包括存储结构、访问方式等)的改变(如存储设备的更换、物理存储的更换、访问方式改变等)不影响数据库的逻辑结构,从而不致引起应用程序的变化。
  (2)逻辑独立性:数据库总体逻辑结构的改变,如修改数据模式、增加新的数据类型、改变数据间的联系等,不需要相应修改应用程序。
  数据库系统在其内部具有三级模式和二级映射。三级模式分别是概念级模式、内部级模式与外部级模式。二级映射则分别是概念级到内部级的映射以及外部级到概念级的映射。这种置级模式与二级映射构成了数据库系统内部的抽象结构体系。
  1.数据库系统的三级模式
  数据模式是数据库系统中数据结构的一种表示形式,它具有不同的层次与结构方式。
  (1)概念模式。概念模式(IZonceptual Schema)是数据库系统中全局数据逻辑结构的描述,是全体用户(应用)的公共数据视图。此种描述是一种抽象的描述,它不涉及具体的硬件环境与平台,也与具体的软件环境无关。
  概念模式主要描述数据的概念记录类型以及它们之间的关系,它还包括一些数据问的语义约束,对它的描述可用DBMS中的DDI。语言定义。
  (2)外模式。外模式(External Schema)是用户的数据视图,也就是用户所见到的数据模式,由概念模式推导而出。概念模式给出了系统全局的数据描述,而外模式则给出每个用户的局部数据描述。一个概念模式可以有若干个外模式,每个用户只关心与他有关的模式,这样不仅可以屏蔽大量无关信息,而且有利于数据保护。在一般的DBMS中都提供有相关的外模式描述语言。
  (3)内模式。内模式(Internal Schema)给出了数据库物理存储结构与物理访问方法,如数据存储的文件结构、索引、集簇及hash等访问方式及访问路径,其物理性主要体现在操作系统及文件级上,还未深入到设备级上(如磁盘及磁盘操作)。内模式对一般用户是透明的.但它的设计直接影响数据库的性能。DBMS一般提供相关的内模式描述语言(内模式DD[.)。

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