正文 第40章 信息係統與數據庫應用基礎1(2 / 2)

③數據庫的運行管理。

數據庫在建立、運用和維護時由DBMS統一管理、統一控製,以保證數據的安全性、完整性、多用戶對數據的並發使用及發生故障後的係統恢複。

④數據庫的建立和維護功能。

DBMS提供數據庫的數據輸入、批量裝載、數據庫存儲、介質故障恢複、數據庫的重組織和性能監視、分析等功能。

(4)數據庫係統(DataBaseSystem,簡稱DBS)。

數據庫係統是指在計算機係統中引入數據庫後的係統,一般由計算機係統(硬件和基本軟件)、數據庫、數據庫管理係統及其開發工具、應用係統、數據庫管理員(DataBaseAdministrator,簡稱DBA)和用戶構成。

通常情況下,把數據庫係統簡稱為數據庫。

數據收集、存儲、分類、傳輸等操作為數據的基本操作,這些基本操作環節稱為數據管理。計算機數據管理技術的發展經曆了人工管理、文件係統和數據庫係統三個階段。

(1)人工管理階段。

在20世紀50年代中期之前,計算機主要應用於科學計算,沒有數據管理方麵的係統,數據處理是批處理方式,這些決定了當時的數據管理隻能依賴人工來進行。人工管理階段的特點主要是。

①數據不進行保存。當時的計算機主要用於科學計算,一個程序對應一個數據。在計算某一問題時,把程序和對應的數據裝入,計算完就退出,沒有將數據長期保存的必要。

②沒有專門的數據管理軟件,主要依靠應用程序管理數據。程序設計人員不僅要規定數據的邏輯結構,而且要設計數據的物理存儲結構和存取方式。

③數據是麵向應用程序的,一組數據隻能對應一個應用程序,數據不能共享。

④應用程序依賴於數據,不具有數據獨立性,一旦數據的結構發生變化,應用程序往往就要做相應的修改。

(2)文件係統階段。

20世紀50年代後期到60年代中期,出現了磁盤、磁鼓等直接存儲數據的存儲設備,計算機不僅應用於科學計算,還大量應用於管理。這時已有專門的管理數據的軟件——文件管理係統,數據處理是批處理方式。其特點主要是。

①數據可以以文件的形式長期保存在輔助存儲器(磁盤)中。

②程序與數據之間具有相對的獨立性,即數據不再屬於某個特定的應用程序,數據可重複使用數據文件組織多樣化,有索引文件、索引鏈接文件、直接存取文件等。數據不隻是屬於某個程序,而是可以反複使用。

③數據文件之間相互獨立、缺乏聯係;數據冗餘度大且易產生不一致性;數據無集中管理,其安全性得不到保證等。

(3)數據庫係統階段。

20世紀60年代後期,數據管理逐漸克服了文件係統的弱點,發展成了數據庫係統。其特點主要是。

①采用數據模型表示複雜的數據結構,數據模型不僅描述數據本身的特征,還描述數據之間的聯係。

②有較高的數據獨立性,數據的結構分為物理結構和邏輯結構等不同的層次,用戶以簡單的邏輯結構操作數據麵,無需考慮數據的物理存儲結構。

③提供了數據安全性、完整性等控製功能,以及對數據操作的並發控製、數據的備份與恢複等功能。

④有優良的用戶接口,用戶通過簡單的終端查詢語句或簡單的命令就可操作數據庫,也可以通過程序方式操作數據庫。

與人工管理和文件係統相比,數據庫係統有如下特點。

(1)數據結構化。

數據麵向全局應用,用數據模型描述數據和數據之間的聯係。

(2)數據可共享。

從全局分析和描述數據,適應多個用戶、多種應用共享數據的需求。可減少數據冗佘,節省存儲空間,保證數據的一致性。

(3)數據獨立於程序。

數據具有邏輯獨立性和物理獨立性。

邏輯獨立性。應用程序與DB的邏輯結構相互獨立。

物理獨立性。應用程序與DB的存儲結構相互獨立。

(4)統一管理控製數據。

DBMS不僅具有數據管理功能,還具有控製功能,包括保證數據的安全性、完整性,對數據進行並發控製,數據庫係統出現故障時進行數據庫的恢複。