數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點及內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2012/9/18 9:31:03

  (一)數(shù)據(jù)庫的特點
  數(shù)據(jù)庫技術(shù)網(wǎng)站制作是在文件系統(tǒng)基礎(chǔ)上設(shè)計案例發(fā)展產(chǎn)生的,兩者都以數(shù)據(jù)文件的形式組織數(shù)據(jù),但由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在文件系統(tǒng)之上加入了DBMs對數(shù)據(jù)進行管理,從而使得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有以下特點:
  1.?dāng)?shù)據(jù)的集成性
  數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成性主要表現(xiàn)在如下幾個方面:
  (1)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式.如在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中采用二維表作為統(tǒng)一結(jié)構(gòu)方式。
  (2)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中按照多個應(yīng)用的需要組織全局的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(即數(shù)據(jù)模式),數(shù)據(jù)模式不僅町以建立全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),還可以建立數(shù)據(jù)間的語義聯(lián)系,從而構(gòu)成一個內(nèi)在緊密聯(lián)系的數(shù)據(jù)整體。
  (3)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模式是多個應(yīng)用共同的、全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而每個應(yīng)用的數(shù)據(jù)則是全局結(jié)構(gòu)中的一部分,稱為局部結(jié)構(gòu)(即視圖),這種全局與局部的結(jié)構(gòu)模式構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成性的主要特征。
  2.?dāng)?shù)據(jù)的高共享性與低冗余性
  由于數(shù)據(jù)的集成性,使得數(shù)據(jù)可為多個應(yīng)用所共享;特別是在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天,數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合擴大了數(shù)據(jù)關(guān)系的應(yīng)用范圍。數(shù)據(jù)的共享又可極大地減少數(shù)據(jù)冗余性,不僅減少了不必要的存儲空間,更為重要的是可以避免數(shù)據(jù)的不一致性。所謂數(shù)據(jù)的一致性,是指在系統(tǒng)中同一數(shù)據(jù)的不同出現(xiàn)應(yīng)保持相同的值;而數(shù)據(jù)的不一致性指是同一數(shù)據(jù)在系統(tǒng)的不同復(fù)制處有不同的值。因此,減少冗余性以避免數(shù)據(jù)的不同出現(xiàn)是保證系統(tǒng)一致性的基礎(chǔ)。
  3.?dāng)?shù)據(jù)獨立性
  數(shù)據(jù)獨立性是數(shù)據(jù)與程序間的互不依賴性,即數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用程序而不依賴于應(yīng)用程序。也就是說,數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)與訪問方式的改變不會影響應(yīng)用程序。
  數(shù)據(jù)獨立性一般分為物理獨立性和邏輯獨立性兩級。
  (1)物理獨立性:數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)(包括存儲結(jié)構(gòu)、訪問方式等)的改變(如存儲設(shè)備的更換、物理存儲的更換、訪問方式改變等)不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu),從而不致引起應(yīng)用程序的變化。
  (2)邏輯獨立性:數(shù)據(jù)庫總體邏輯結(jié)構(gòu)的改變,如修改數(shù)據(jù)模式、增加新的數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)間的聯(lián)系等,不需要相應(yīng)修改應(yīng)用程序。
  數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在其內(nèi)部具有三級模式和二級映射。三級模式分別是概念級模式、內(nèi)部級模式與外部級模式。二級映射則分別是概念級到內(nèi)部級的映射以及外部級到概念級的映射。這種置級模式與二級映射構(gòu)成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的抽象結(jié)構(gòu)體系。
  1.?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式
  數(shù)據(jù)模式是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種表示形式,它具有不同的層次與結(jié)構(gòu)方式。
  (1)概念模式。概念模式(IZonceptual Schema)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中全局?jǐn)?shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述,是全體用戶(應(yīng)用)的公共數(shù)據(jù)視圖。此種描述是一種抽象的描述,它不涉及具體的硬件環(huán)境與平臺,也與具體的軟件環(huán)境無關(guān)。
  概念模式主要描述數(shù)據(jù)的概念記錄類型以及它們之間的關(guān)系,它還包括一些數(shù)據(jù)問的語義約束,對它的描述可用DBMS中的DDI。語言定義。
  (2)外模式。外模式(External Schema)是用戶的數(shù)據(jù)視圖,也就是用戶所見到的數(shù)據(jù)模式,由概念模式推導(dǎo)而出。概念模式給出了系統(tǒng)全局的數(shù)據(jù)描述,而外模式則給出每個用戶的局部數(shù)據(jù)描述。一個概念模式可以有若干個外模式,每個用戶只關(guān)心與他有關(guān)的模式,這樣不僅可以屏蔽大量無關(guān)信息,而且有利于數(shù)據(jù)保護。在一般的DBMS中都提供有相關(guān)的外模式描述語言。
  (3)內(nèi)模式。內(nèi)模式(Internal Schema)給出了數(shù)據(jù)庫物理存儲結(jié)構(gòu)與物理訪問方法,如數(shù)據(jù)存儲的文件結(jié)構(gòu)、索引、集簇及hash等訪問方式及訪問路徑,其物理性主要體現(xiàn)在操作系統(tǒng)及文件級上,還未深入到設(shè)備級上(如磁盤及磁盤操作)。內(nèi)模式對一般用戶是透明的.但它的設(shè)計直接影響數(shù)據(jù)庫的性能。DBMS一般提供相關(guān)的內(nèi)模式描述語言(內(nèi)模式DD[.)。

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