数据库系统的基本特点

    4.1.3　数据库系统的基本特点

    数据库技术是在文件系统基础上发展产生的，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）较高的数据独立性：应用程序不需了解数据实际的存取方式，只通过数据库系统的存取命令就可得到需要的数据，所以当数据的存储结构发生变化时，仅需改变数据库系统的内部程序，不需改变外部应用程序。

    （2）数据冗余度小：数据冗余度小可以节省存储空间，减少存取时间，避免数据之间的不相容性和不一致性。

    （3）数据共享：在数据库系统中，所有程序都可存取同一份数据库，数据可以充分共享。

    （4）安全性控制：数据安全性是指保护数据以防止不合法的使用所造成的数据破坏和泄密。例如，设置访问权限、对数据加密等。

    （5）完整性控制：数据完整性是指数据的正确性、有效性和相容性。数据库系统提供了必要的功能，保证了数据在输入、修改过程中始终符合原来的数据定义和规定。

    （6）并发控制：当多个用户进程在同一时刻存取同一数据时，可能发生相互干扰而得到错误的结果，必须对多用户的并发操作加以控制和协调。

    （7）发现故障并恢复控制：在数据库系统运行中，由于用户操作失误和软硬件的故障使数据库遭到破坏，系统能进行应急性处理，并把数据库恢复到正确状态。

    1．数据的集成性

    数据库系统的数据集成性主要表现在以下几个方面：

    （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数据结构(即数据模式)，数据模式不仅可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。数据的共享自身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的是同一数据在系统的不同拷贝处有不同的值。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不依赖于应用程序。也就是说，数据的逻辑结构、存储结构与存取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与逻辑独立性两种。

    （1）物理独立性：物理独立性即是数据的物理结构(包括存储结构、存取方式等)的改变，如存储设备的更换、物理存储的更换、存取方式改变等都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、改变数据间联系等，不需要修改相应的应用程序，这就是数据的逻辑独立性。

    4．数据统一管理与控制

    数据库系统不仅为数据提供高度集成环境，同时它还为数据提供统一管理的手段，这主要包含以下三个方面：

    （1）数据的完整性检查：检查数据库中数据的正确性以保证数据的正确。

    （2）数据的安全性保护：检查数据库访问者以防止非法访问。

    （3）并发控制：控制多个应用的并发访问所产生的相互干扰以保证其正确性。