
1数据结构化
数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。在文件系统中,相互独立的文件的记录内部是有结构的。传统文件的最简单形式是等长同格式的记录集合。例如:一个学生的人事记录文件,每个记录都有如图1所示的记录格式。
2数据的共享性高,冗余度低,易扩充
数据库系统从整体角度描述数据,数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。数据共享可以大大减少数据冗余,节约存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。所谓数据的不一致性,是指同一数据不同拷贝的值不一样。采用人工管理或文件系统管理时,由于数据被重复存储,当不同的应用使用和修改不同的拷贝时就很容易造成数据的不一致。在数据库中数据共享,减少了由于数据冗余造成的不一致现象。由于数据面向整个系统,是有结构的数据,不仅可以被多个应用共享使用,而且容易增加新的应用,这就使得数据库系统d性大,易于扩充,可以适应各种用户要求。可以取整体数据的各种子集于不同的应用系统,当应用需求改变或增加时,只要重新选取不同的子集或加上一部分数据便可以满足新的需求。
3数据的独立性高
数据的独立性是数据库领域中的一个常用术语,包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的。也就是说,数据在磁盘上的数据库中的存储是由DBMS管理的,用户程序不需要了解,应用程序要处理的只是数据的逻辑结构,这样当数据的物理存储改变了,而应用程序却不用改变。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的,也就是说,数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以不变。数据与程序的独立,把数据的定义从程序中分离出去,加上数据的存取又由DBMS负责,从而简化了应用程序的编制,大大减少了应用程序的维护和修改。
4数据由DBMS统一管理和控制
数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据,甚至可以同时存取数据库中的同一数据。为此,DBMS还必须提供以下几方面的数据控制功能:
(1)数据的安全性(Security)保护
数据的安全性是指保护数据以防止不合法的使用造成数据的泄密和破坏。使每个用户只能按规定,对某些数据以某些方式进行使用和处理。
(2)数据的完整性(Integrity)检查
数据的完整性指数据的正确性、有效性和相容性。完整性检查将数据控制在有效的范围内,或保证数据之间满足一定的关系。
(3)并发(Concurrency)控制
当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时,可能会发生相互干扰而得到错误的结果,或使得数据库的完整性遭到破坏,因此必须对多用户的并发 *** 作加以控制和协调。
(4)数据库恢复(Recovery)
计算机系统的硬件故障、软件故障、 *** 作员的失误,以及故意的破坏会影响数据库中数据的正确性,甚至造成数据库部分或全部数据的丢失。DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态(亦称为完整状态或一致状态)的功能,这就是数据库的恢复功能。数据库管理阶段应用程序与数据库之间的对应关系可用如图1-3所示的结构表示。 见书。数据库是长期存储在计算机内有组织的、大量的、共享的数据集合。它可以供各种用户共享,具有最小冗余度和较高的数据独立性。DBMS在数据库建立、运用和维护时对数据库进行统一控制,以保证数据的完整性、安全性,并在多用户同时使用数据库时进行并发控制,在发生故障后对系统进行恢复。数据库系统的出现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段。这样既便于数据的集中管理,又有利于应用程序的研制和维护,提高了数据的利用率和相容性,提高了决策的可靠性。目前,数据库已经成为现代信息系统的不可分离的重要组成部分。具有数百万甚至数十亿字节信息的数据库已经普遍存在于科学技术、工业、农业、商业、服务业和政府部门的信息系统
一般地讲,任何一种数据模型都是严格定义的概念的集合。这些概念必须能够精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通常都是由数据结构、数据 *** 作和完整性约束三个要素组成。
1)数据结构
数据结构用于描述数据库系统的静态特性。
数据结构是所研究的对象类型的集合。这些对象是数据库的组成成分,是与数据类型、内容、性质有关的对象,例如关系模型中的域、属性、关系等。一旦数据结构定义好之后,一般不发生变化。
2)数据 *** 作
数据 *** 作用于描述数据库系统的动态特性。
数据 *** 作是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的 *** 作的集合,包括 *** 作及有关的 *** 作规则。数据库主要有查询和更新(包括插入、删除、修改)两大类 *** 作。数据模型必须定义这些 *** 作的确切含义、 *** 作符号、 *** 作规则(如优先级)以及实现 *** 作的语言。
3)完整性约束
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效和相容。在关系模型中,一般关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。
特点如下:
1、人工管理阶段:
(1)、数据不保存。因为当时计算机主要用于科学计算,对于数据保存的需求尚不迫切。
(2)、系统没有专用的软件对数据进行管理,每个应用程序都要包括数据的存储结构、存取方法和输入方法等。程序员编写应用程序是,还要安排数据的物理存储,因此程序员负担很重。
(3)、数据不共享。数据是面向程序的,一组数据只能对应一个程序。
(4)、数据不具有独立性。程序依赖于数据,如果数据的类型、格式或输入/输出方式等逻辑结构或物理结构发生变化,则必须对应用程序做出相应的修改。
2、文件系统阶段:
(1)、数据可以长期保存在计算机外存上,可以对数据进行反复处理,并支持文件的查询、修改、插入和删除等 *** 作。
(2)、文件系统实现了记录内的结构化,但从文件的整体来看却是无结构的。
(3)、其数据面向特定的应用程序,因此数据共享性、独立性差,且冗余度大,管理和维护的代价也很大。
3、数据库系统阶段:
(1)、数据结构化。在描述数据时不仅要描述数据本身,还要描述数据之间的联系。数据结构化是数据库的主要特征之一,也是数据库系统与文件系统的本质区别。
(2)、数据共享性高、冗余少且易扩充。数据不再针对某一个应用,而是面向整个系统,数据可被多个用户和多个应用共享使用,而且容易增加新的应用,所以数据的共享性高且易扩充。数据共享可大大减少数据冗余。
(3)、数据独立性高。
(4)、数据由DBMS统一管理和控制。
数据库为多个用户和应用程序所共享,对数据的存取往往是并发的,即多个用户可以同时存取数据库中的数据,甚至可以同时存放数据库中的同一个数据,为确保数据库数据的正确有效和数据库系统的有效运行,数据库管理系统提供以下4方面的数据控制功能:
①、数据安全性控制:防止因不合法使用数据而造成数据的泄露和破坏,保证数据的安全和机密。
②、数据的完整性控制:系统通过设置一些完整性规则,以确保数据的正确性、有效性和相容性。
③、并发控制:多用户同时存取或修改数据库时,防止相互干扰而给用户提供不正确的数据,并使数据库受到破坏。
④、数据恢复: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。
扩展资料
阶段特点比较:
如果说从人工管理到文件系统,是计算机开始应用于数据的实质进步,那么从文件系统到数据库系统,标志着数据管理技术质的飞跃。
20世纪80年代后不仅在大、中型计算机上实现并应用了数据管理的数据库技术,如Oracle、Sybase、Informix等,在微型计算机上也可使用数据库管理软件,如常见的Access、FoxPro等软件,使数据库技术得到广泛应用和普及。
参考资料来源:百度百科:数据管理技术
目前数据库的特点可以总结为以下几点:
数据共享:数据库可以让多个用户或应用程序同时访问数据,实现数据共享。
数据独立性:数据库可以将数据与应用程序相分离,使得应用程序不必考虑数据的物理存储和访问细节,从而实现数据独立性。
数据安全性:数据库提供了丰富的安全机制,包括用户认证、权限管理、数据加密等,保证数据的安全性。
数据一致性:数据库可以保证数据的一致性,即使在多用户并发访问的情况下也可以保证数据的正确性。
数据持久性:数据库可以将数据持久化存储在硬盘中,即使电脑断电或者系统崩溃,数据也不会丢失。
数据规模:数据库可以处理海量的数据,支持亿级别、万亿级别的数据处理。
数据查询:数据库支持高效的数据查询 *** 作,能够快速地检索出需要的数据。
数据备份与恢复:数据库可以进行数据备份,以防止数据丢失或损坏,同时还可以通过备份文件进行数据恢复。
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