一、数据库系统概述

---

DBMS的主要特性

数据访问的高效和可扩展性缩短应用开发时间数据独立性（物理数据独立性/逻辑数据独立性）数据完整性和安全性并发访问和鲁棒性（恢复）

文件系统的不足

数据冗余和不一致 多种文件格式、信息重复存储数据访问困难 需要编写一个新的程序来完成每一个新的任务数据孤立 多文件多格式，检索、共享数据困难完整性问题 完整性约束称为程序代码的一部分增加新的约束或更改现有的约束很困难原子性问题 在进行数据更新时，一旦发生故障，可能导致数据库处于不一致的状态例如，从一个账户转移资金到另一个账户，要么完成，要么不做并发访问异常 为了提高系统的总体性能，许多系统允许并发访问安全性问题 并非所有用户都可以访问所有数据文件系统的访问控制不够灵活

数据抽象

物理层：描述数据实际上是怎么存储的逻辑层：描述数据库中存储什么数据以及这些数据间存在什么关系视图层：应用程序能够隐藏数据类型的详细信息

实例和模式

模式（Schema）：数据库的总体设计 类似程序中变量的类型信息物理模式：在物理层描述数据库的设计逻辑模式：在逻辑层描述数据库的设计实例（Instance）：特定时刻存储在数据库中的信息的集合 类似于程序中变量的值

独立性

修改一层的机构定义不影响更高层的结构定义

物理数据独立性：修改物理结构不需要改变逻辑结构的能力 应用程序依赖于逻辑结构应用程序独立于数据的结构和存储这是使用DBMS最重要的好处逻辑数据独立性：数据逻辑结构的改变不影响应用程序 逻辑数据独立性一般难以实现，因为应用程序严重依赖于数据的逻辑结构

数据模型

数据模型是一个概念工具的集合，用于描述： 数据结构数据关系数据语义数据约束数据抽象的不同层次需要不同的数据模型来描述 实体 - 关系模型（概念设计）关系模型（逻辑设计）其他模型

E-R(Entity-Relationship)模型

实体，如客户、账户，实体由属性描述 联系：是几个实体之间的关联

数据库系统体系结构