数据库的4个基本概念

数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统是与数据库技术密切相关的4个基本概念。

1.数据（data）

数据是数据库中存储的基本对象，其定义是：描述事物的符号记录称之为数据。这类符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、音频、视频等多种表现形式，可经过数字化后存入计算机。

2.数据库（DataBase, DB）

数据库是存放数据的仓库，其是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户所共享。

3.数据库管理系统（DataBase Management System, DBMS）

数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，其和操作系统一样是计算机的基础软件，其主要功能主要包含以下几个方面：

（1）数据定义功能：主要通过数据定义语言（DDL）实现对数据对象的组成与结构的定义；

（2）数据组织、存储和管理：完成对各类数据的分类组织、存储和管理；

（3）数据操纵功能：主要通过数据操纵语言（DML）实现对数据库的增删改查等基本操作；

（4）数据库的事务管理和运行管理：保证事务的正确运行，从而保证数据的安全性、完整性；

（5）数据库的建立和维护功能：包括数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，以及数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。

（6）其他功能：包括但不限于数据库管理系统与网络中其他软件系统的通信功能；

4.数据库系统（DataBase System, DBS）

数据库系统是由数据库、数据库管理系统（及其应用开发工具）、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。数据库系统可以用下图表示。

其中数据库提供数据的存储功能，数据库管理系统提供数据的组织、存取、管理和维护等基础功能。数据库应用系统根据应用需求使用数据库，数据库管理员则负责全面管理数据库系统。

数据库管理技术的发展

数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段。其特点及比较如下表所示。

数据库系统的特点

1. 数据结构化

数据库系统实现整体数据的结构化，“整体”结构化是指数据库中的数据不再仅仅针对某一个应用，而是面向整个组织或企业；不仅数据内部是结构化的，且整体是结构化的。

2.数据的共享性高、冗余度低且易扩充

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和不一致性。

3. 数据独立性高

包括数据的物理独立性和逻辑独立性。物理独立性指的是用户的应用程序与数据库中数据的物理存储是相互独立的。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。

4.数据库由数据库管理系统统一管理和控制

数据库的共享会对数据库带来安全隐患，且数据库的共享是并发的共享，可由多个用户同时存取数据库中的数据，因此，数据库中数据的正确一致也必须得到保障，数据库管理系统提供以下几个方面的数据控制功能。

（1）数据的安全性保护：防止不合法使用造成的数据泄密和破坏。

（2）数据的完整性检查：保证数据的正确性、有效性和相容性。

（3）并发控制：对多用户的并发操作加以控制和协调。

（4）数据库恢复：当计算机系统发生硬件故障、软件故障、操作员失误及故意破坏后能够将数据库从错误状态恢复至某一已知的正确状态（亦称完整状态或一致状态）。

课后测验