数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后构成的系统,一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
数据库系统是一个由硬件、软件(操作系统、数据库管理系统和编译系统等)、数据库和用户构成的完整计算机应用系统。数据库是数据库系统的核心和管理对象。因此,数据库系统的含义已经不仅仅是一个对数据进行管理的软件,也不仅仅是一个数据库,数据库系统是一个实际运行的,按照数据库方式存储、维护和向应用系统提供数据支持的系统。
数据库系统的特点:
用数据库系统来管理数据具有如下特点:
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。在同一数据库中,各个数据文件存在联系,且在整体上服从一定的结构形式。
数据共享性高、冗余度低、易扩充
共享性高:数据库系统从整体角度看待和描述数据,数据不再面向某个应用而是面向整个系统,这样可以减少数据冗余,节约存储空间。即数据库中的数据可以被多个用户、多个应用同时使用。
冗余度低:冗余度是指同一数据被重复存储的程度,数据库系统由于数据结构化,使得冗余度可能降到最低程序。
易扩充:由于设计时主要考虑数据结构化,即面向系统,而不是面向某个应用,所以容易扩充。
数据共享和减少冗余还能避免数据之间的不相容性和不一致性。
不相容性:例如,某人工作了两个部门,1986-1990年在甲部门,19901996年在乙部门,在写档案材料时,甲部门写成了1986-1990年,由于信息不共享,加之工作疏忽,乙部门写成了1989-1996年,即造成了不相容,两部门间重复了1年。
不一致性:例如,某职工为“李萍”,由于信息不共享,系别输入的姓名为“李萍”,但工资记录输入的姓名为“李平”,即造成了不一致。
数据独立性高
由于应用程序取数不是直接从数据库中取数,而是通过DBMS间接取数,故保持了应用与数据库数据的物理独立性和逻辑独立性。所谓物理独立性是指:当数据的存储结构(或物理结构)改变时,通过DBMS的相应改变可以保持数据的逻辑结构不变,从而应用程序也不必改变。逻辑独立性是指:当数据的总体逻辑结构改变时,通过DBMS的相应改变可以保持数据的局部逻辑结构不变,应用程序是依据数据的局部逻辑结构编写的,所以应用程序不必改变。
数据由DBMS统一管理和控制
由于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同一个数据。为此DBMS必须提供以下几方面的数据控制功能:
(1)数据的安全性保护指保护数据,防止不合法使用数据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访问和处理。
(2)数据的完整性检查指数据的正确性、有效性和相容性。即将数据控制在有效的范围内,或要求数据之间满足一定的关系。
正确性:如输入工资时,应该输入数值,而实际输入了字符,即不正确。
有效性:如输人年龄时,应该输人0~150之间的数据,而实际输入了-5,即无效。
相容性:如输入饲料配比百分比时,应该5种原料百分比之和加起来为100,而实际输入数据加起来大于100,即不相容。
(3)并发控制指控制多个用户同时存取、修改数据库中的数据,以保证数据库的完整性。例如,多个用户可以同时读,但同一时间只能允许一个用户写数据。
(4)数据库恢复指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。计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失误,以及故意的破坏均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。